Insulina modula migração celular e a secreção de citocinas na vigência da infecção pulmonar por Paracoccidioides brasiliensis em camundongos diabéticos e não-diabéticos / Insulin modulates cell migration and cytokines secretion during pulmonary infection caused by Paracoccidioides brasiliensis in diabetic and non-diabetic mice

Diabetes mellitus (DM) compreende um conjunto de doenças metabólicas de grande importância e incidência mundial. Nele, o DM do tipo 1 é caracterizado pela destruição de células pancreáticas produtoras de insulina, e dentre seus sintomas, a disfunção imunológica relacionada à falta de insulina foi observada por diversos estudos, descrevendo pacientes diabéticos como mais susceptíveis a infecções e complicações decorrentes destas. Paracoccidioidomicose (PCM) é uma enfermidade sistêmica causada por fungos da espécie Paracoccidioides sp., bastante importante no Brasil e endêmica em toda a América Latina. Este trabalho utiliza um modelo de carência relativa de insulina (DM experimental) para estudar a intervenção da insulina em um modelo de micose pulmonar causada por P. brasiliensis, analisando o processo de migração celular (expressão de moléculas de adesão por imunohistoquímica e fenótipo dos leucócitos do pulmão por citometria de fluxo), os mecanismos moleculares (produção/liberação de citocinas por cytometric bead array), intracelulares (vias de sinalização por Western blot), e a atividade fagocítica e microbicida dos macrófagos alveolares. Em resultados observamos que, comparados aos não-diabéticos, camundongos tornados diabéticos apresentam maior susceptibilidade evidenciada por menor atividade fagocítica e reduzidas secreções de interferon-γ e de interleucina-12 na fase inicial da inflamação, que leva a uma resposta menos efetiva com menor expressão de molécula de adesão de células vasculares, reduzidas populações de linfócitos TCD4+, TCD8+, células natural killer, culminando em inflamação crônica resultante da proliferação aumentada do fungo nos pulmões (aumento de interferon-γ e fator necrótico tumoral-ß). Vemos ainda que o tratamento de insulina em animais diabéticos restaurou as secreções de citocinas pró-inflamatórias e a atividade fagocítica de macrófagos em 24 horas de infecção, e aumentou a celularidade, a expressão de moléculas de adesão de células vasculares-1 e restaurou as populações de linfócitos B, de células natural killer e de células coestimuladas por CD80, além de reduzir a inflamação crônica no pulmão. Estes dados em conjunto nos permitem inferir que a insulina modulou o ambiente inflamatório de animais tornados diabéticos de formas diferentes em estágios iniciais e tardios da infecção pelo isolado Pb18 do Paracoccidioides brasiliensis

Diabetes mellitus comprehends a group of metabolic diseases of great importance and incidence worldwide. Type 1 diabetes mellitus is characterized by destruction of insulin producing-pancreatic cells and, among its symptoms, an impaired immunological function has been observed in many studies having diabetic patients described as more susceptible to infections and complications resulted of them. Paracoccidioidomycosis is a systemic disease caused by fungi of Paracoccidioides spp. , also of great importance in Brazil and endemic in the whole Latin America. This work uses a model of experimental T1DM to investigate the intervention of insulin in a model of murine PCM induced by Paracoccidioides brasiliensis, analyzing the process of cell migration (adhesion molecules expression, leukocyte phenotyping), molecular mechanisms (production and secretion of cytokines), intracellular mechanisms (signaling pathways) and phagocytic and microbicidal activities in alveolar macrophages. In results, compared to controls, we observed higher susceptibility in diabetic mice to PCM, evidenced by reduced phagocytic activity and reduced levels of interferon-γ and interleukin-12 on initial stages of infection, and a less effective inflammation with lesser expression of adhesion molecules, reduced migration of TCD4+, TCD8+, NK cells and B lymphocytes, resulting in chronic inflammation caused by higher fungal proliferation in lungs (higher interferon-γ and tumours necrosis factor-α levels). In addition, we saw treatment with insulin in diabetic animals restored secretion of pro-inflammatory cytokines and phagocytic activity on early stages and allowed higher cellularity, higher expression of vascular cells adhesion molecule-1 and restored populations of B lymphocytes, NK cells and the expression of costimularoty molecule CD80, also reducing the chronic inflammation in lungs. Taken together, these data lead us to suggest insulin modulated the inflammatory microenvironment in lungs of mice rendered diabetic, in different forms on earlier and later stages of an infection by Pb18 isolate

Papel da insulina na vigência da peritonite decorrente da infecção por Staphylococcus aureus em animais diabéticos e sadios / Insulin role in peritonitis presence due to Staphylococcus aureus infection in diabetic and healthy animals

A nefropatia diabética é uma doença crônica caracterizada por falência renal, que torna necessária a hemodiálise. A diálise peritoneal é uma alternativa para a hemodiálise, porém causa peritonite e morte, principalmente devido à infecção com Staphylococcus aureus, especialmente em pacientes imunodeprimidos, como pacientes diabéticos. Nossa hipótese é que a insulina possa modular a peritonite causada por S. aureus. Para tanto, investigamos sua intervenção, após a indução de diabetes mellitus, na infecção peritoneal por cepas diferentes de S. aureus, analisando os mecanismos moleculares (produção/liberação de citocinas, expressão de moléculas de adesão) e a atividade microbicida dos macrófagos peritoneais envolvidos. Ratos Wistar, machos, diabéticos (aloxana, 42 mg/kg, i.v., 10 dias) e respectivos controles (salina, i.v.) foram submetidos à injeção intraperitoneal de uma suspensão de S. aureus (5x109 CFU/mL) ou volume equivalente de PBS estéril. Os animais foram submetidos a dois tratamentos com insulina NPH: 1) dose única (1UI e 4UI respectivamente, controle e diabético), administrada por via subcutânea; ou, 2) com 4 doses sendo a primeira administrada 2 horas antes da infecção, seguida de metade desta dose às 17 horas e no mesmo horário pelos próximos 2 dias (dose inicial 4UI e 1UI, grupo diabético e grupo controle, respectivamente), passadas 16 horas da última dose de insulina, a glicemia foi determinada e, em seguida, foi realizada eutanásia e coleta de amostras. Avaliamos: a) número de células no lavado peritoneal (LPe), leucograma e glicemia (monitor de glicose); b) níveis séricos de corticosterona e insulina (ELISA); c) concentrações de citocinas (IL-1ß, TNF-α, IL-6, IFN-γ, IL-4, IL-10, IL-12) e quimiocinas (CINC-1, CINC-2, CINC-3) no sobrenadante do LPe (ELISA); d) expressão de moléculas de adesão (P-selectina, PECAM-1, ICAM-1) no endotélio vascular (imunoistoquímica); e) atividade microbicida. Após a infecção com a cepa ATCC 25923, comparados aos não infectados, ratos diabéticos apresentaram aumento no número de leucócitos (350%) e nas concentrações de CINC-1 (1900%), IL-1ß (1300%), IFN-γ (280%), IL-4 (800%). O tratamento destes animais com dose única de insulina diminuiu as concentrações de CINC-1 (17%) e IFN-γ (30%) e o leucócitos (55%); e aumentou a concentração de IL-4 (260%); enquanto o tratamento com 4 doses diminuiu o número de leucócitos (82%) e as concentrações de CINC-1 (96%) e CINC-2 (45%); e, aumentou as concentrações de TNF-α (270%), IFN-γ (220%), IL-1ß (42%), IL-6 (760%) e a expressão de ICAM-1 (1360%); enquanto as concentrações de CINC-3, IL-10 e IL-12 não foram alteradas pelos tratamentos com insulina. Após a infecção com a cepa N315 HLA+, comparados aos não infectados, ratos diabéticos apresentaram aumento do número de leucócitos (200%), nas concentrações de CINC-1 (1000%), IL-4 (860%), IFN-γ (200%) e na expressão de PECAM-1 (800%) e diminuição de CINC-2 (92%). O tratamento destes animais com dose única de insulina diminuiu a concentração de CINC-1 (85%); e aumentou a concentração de CINC-2 (2030%), IL-1ß (370%) e IL-4 (250%); enquanto o tratamento com 4 doses diminuiu a concentração de CINC-1 (92%); e, aumentou número de leucócitos (66%), as concentrações de CINC-2 (100%), IL-1ß (490%), IL-6 (1870%) e IFN-γ (330%), e os outros parâmetros não foram modificados pelos diferentes tratamentos com insulina. Estes dados sugerem que a insulina possa modular a peritonite induzida por cepas diferentes de S. aureus, controlando pelo menos em parte, o infiltrado inflamatório, a produção das citocinas CINC-1, CINC-2, IL-4, IL-6, IFN-γ, TNF-α e IL-1ß; e, consequentemente a expressão P-selectina e PECAM-1 no endotélio vascular do mesentério

Diabetic nephropathy is a chronic disease characterized by kidney failure, so hemodialysis is necessary. Peritoneal dialysis is an alternative to hemodialysis, but causes peritonitis and death primarily due to infection by Staphylococcus aureus, especially in immunocompromised patients, such as diabetics. Our hypothesis is that insulin can modulate peritonitis caused by S. aureus, therefore, we investigated its action, after diabetes induction, in peritoneal infection with different S. aureus strains, analyzing the molecular mechanisms (cytokines production/release, adhesion molecules expression) and the microbicidal activity of peritoneal macrophages involved. Wistar male diabetic (alloxan, 42 mg/kg, iv, 10 days) and their respective controls (saline,iv) were subjected to intraperitoneal injection of S. aureus suspension (5x109CFU/mL) or an equivalent volume of PBS sterile. Animals were submitted to two treatments with NPH insulin administered subcutaneously : single dose (1IU and 4IU respectively , control and diabetic) 8 hours prior to euthanasia ; or 4 doses : first dose 2 hours before infection (4IU and 1IU , diabetic and control group, respectively), then half this dose of 17 pm and in the same time for the next 2 days, after 16 hours of the last dose, blood glucose was determined, and then it was carried out euthanasia and sampling. We evaluated: a) number of cells in peritoneal wash (PW), white blood cell count and blood sugar (glucose monitor) ; b) serum insulin and corticosterone (ELISA); c) concentrations of cytokines (IL-1ß, TNF-α, IL-6, IFN-γ, IL-4, IL-10, IL-12) and chemokines (CINC -1, CINC-2, CINC-3 ) in supernatant of the SBA assay (ELISA); d) expression of adhesion molecules (P- selectin, ICAM-1, PECAM-1) in vascular endothelium ( immunohistochemistry); e) microbicidal activity. After infection with ATCC 25923 strain, compared to uninfected, diabetic rats showed an increase in leukocytes number (350%) and in concentrations of CINC-1 (1900%), IL-1ß (1300%), IFN-γ (280%), IL-4 (800%). Treatment of these animals with a single dose of insulin decreased concentrations of CINC-1 (17%) and IFN-γ (30%) and leukocytes number (55%); and increased IL-4 concentrations (260%); while treatment with 4 doses decreased leukocytes number (82%) and concentrations of CINC-1 (96%) and CINC-2 (45%); and increased concentrations of TNF-α (270%), IFN-γ (220%), IL-1ß (42%), IL-6 (760%) and expression of ICAM-1 (1360%); while the concentrations of CINC-3, IL-10 and IL-12 were not affected by treatments with insulin. After infection with N315 HLA+ strain, compared to uninfected, diabetic rats showed an increase in leukocytes (200%), concentrations of CINC-1 (1000%), IL-4 (860%), IFN-γ (200%) and in the expression of PECAM-1 (800%); and CINC-2 decrease (92%). Treatment of these animals with a single dose of insulin decreased the concentration of CINC-1 (85%); and increased concentrations of CINC-2 (2030%), IL-1ß (370%) and IL-4 (250%); while treatment with 4 doses decreased the concentration of CINC-1 (92%); and increased leukocytes number (66%), concentrations of CINC-2 (100%), IL-1ß (490%), IL-6 (1870%) and IFN-γ (330%), and other parameters were not modified by treatments with insulin. These results suggest that both S. aureus strains activate differently the innate response during peritonitis, and insulin was not always able to modulate this response

Influência da glicose nas soluçöes dialíticas sobre a homeostase glicêmica de pacientes renais crônicos submetidos a hemodiálise / Influence of glucose in dialytic solutions on glycemic hemeostasis of chronic renal patients submitted to hemodyalisis

Foi avaliada a influência da glicose das soluçöes dialíticas na glicemia e insulinemia de oito pacientes com insuficiência renal crônica, submetidos a programas regulares de hemodiálise. Esses pacientes foram dialisados com soluçöes contendo 200mg/dl de glicose e soluçöes sem glicose. As amostras de sangue colhidas durante a hemodiálise näo mostraram diferenças significativas ou alteraçöes importantes dos níveis de glicemia e insulinemia nos dois tipos de soluçöes