Resumo: A hiperprodução hepática de glicose (HHG) contribui significativamente na determinação da hiperglicemia associada à resistência à insulina. No entanto, modelos experimentais animais para estudar produtos biologicamente ativos que possam reduzir a HHG são escassos. Além disso, deve-se considerar que na prática clínica há somente um medicamento antidiabético com papel bem estabelecido na redução da HHG, ou seja, a metformina. Portanto, torna-se necessário o desenvolvimento de novas drogas para reduzir a HHG que por sua vez, depende da implantação de modelos experimentais apropriados. Além disso, devido ao fato de que o infliximabe, um antagonista do Fator de Necrose Tumoral alfa (TNF-α), além de seu estabelecido papel no tratamento de doenças inflamatórias, melhora o controle glicêmico, decidimos investigar também a possibilidade deste agente impedir a hiperprodução hepática de glicose induzida por dietas ricas em gordura saturada ou sacarose. Implantar um modelo experimental de HHG induzida por dietas e avaliar a possibilidade de impedir esta alteração metabólica através do uso do infliximabe. Camundongos Swiss (30-35 g) foram utilizados. No primeiro estudo, o grupo controle (C) recebeu dieta padrão e o grupo dieta hiperlipídica (HL) recebeu dieta padrão enriquecida com gordura suína, na proporção de 1,2 g/1,0 g, respectivamente. O grupo HL foi subdividido em: dieta HL + Infliximabe (10 μg/100 μL de salina, via intraperitoneal (i.p), duas vezes ao dia) e dieta HL + Salina (100 μL, via i.p, duas vezes ao dia). Após duas semanas, os grupos Controle, dieta HL + Salina e dieta HL + Infliximabe, em jejum noturno de 15 hs, foram anestesiados com tiopental (120 mg/kg) e submetidos à laparotomia. Precedendo a perfusão in situ, o sangue da veia cava foi coletado para avaliação da glicemia. Após um período de pré-infusão (10 min), o substrato gliconeogênico L-alanina, dissolvido no fluído de perfusão, foi perfundido durante 60 min, seguido de um período de pós-infusão (10 min) para permitir o retorno aos níveis basais. Amostras do líquido de perfusão foram coletadas a cada 5 min e a produção hepática de glicose, uréia, piruvato e L-lactato foi avaliada. As diferenças nas concentrações de glicose, uréia, piruvato e produção de L-lactato antes e durante a infusão de L-alanina permitiram o cálculo da área sob a curva (AUC). Assim, utilizando uma concentração supra fisiológica de L-alanina (5 mM), foi possível comparar a capacidade máxima do fígado para produzir glicose a partir deste aminoácido. No segundo estudo, os animais receberam dieta padrão (grupo Controle) ou dieta enriquecida com sacarose 30% (p/v) dissolvida na água (grupo DES), sendo comparados por até quatro semanas. Neste período, a ingestão calórica do líquido e da ração foi avaliada. O peso corporal foi medido semanalmente. Após duas, três ou quatro semanas, os grupos Controle e DES, em jejum noturno de 15 hs, foram submetidos à coleta de sangue para avaliação da glicemia e, em seguida, realizou-se a perfusão de fígado in situ para avaliação da produção hepática de glicose, uréia, piruvato e L-lactato a partir de L-alanina (5 mM) como descrito anteriormente. Após o término destes procedimentos, as gorduras retroperitoneal, epididimal e inguinal foram retiradas e pesadas. Camundongos que receberam dieta HL apresentaram hiperglicemia de jejum e maior produção hepática de glicose a partir da L-alanina, mas essas alterações foram impedidas pelo tratamento com infliximabe. No entanto, camundongos tratados com a dieta enriquecida com sacarose durante duas, três ou quatro semanas, apesar de apresentarem maior peso corporal, gordura retroperitoneal, epididimal e inguinal, não apresentaram alterações da glicemia de jejum ou da produção hepática de glicose, uréia, piruvato e L-lactato. Os resultados obtidos abrem a possibilidade para o uso da dieta hiperlipídica como um modelo experimental adequado para estudar fármacos com potencial de impedir a HHG na condição de diabetes e pré-diabetes.
Abstract: Liver glucose overproduction (LGO) contributes significantly in determining hyperglycemia associated with insulin resistance. However, experimental animal models to study potential biologically active products which promote reversibility of liver glucose overproduction are scarce. Moreover, it must be considered that in clinical practice there is only one antidiabetic drug with well established role to overcome the LGO, i.e., metformine. Therefore, it becomes necessary to develop new drugs to reduce the LGO which in turn, depends on the implementation of appropriated experimental models. Moreover, since infliximabe, a tumor necrosis factor alpha (TNF-α) antagonist, show a well established role to treat inflamatory diseases and to obtain a better glycemic control, we decided to investigate the possibilily of this agent to prevent liver glucose overproduction induced by saturated fat diet or diet enriched with sucrose. The implantation of one experimental model of LGO induced by diet and evaluate the possibility of prevention of this metabolic disorder with infliximabe. Male Swiss mice (30-35 g) were used. In the first study, the control group (C) received standard diet and the high lipid (HL) group received standard diet enriched with pork fat, in the proportion of 1,2 g/1,0 g, respectively. The HL group was subdividided in HL mice treated with intraperitoneal (i.p) infliximabe (10 μg dissolved in 100 μL of saline) twice a day and HL mice treated with i.p saline (100 μL) twice a day. After two weeks Control, HL + Saline and HL + Infliximabe groups (15 hs overnight fasting) were anesthetized with thiopental (120 mg/kg) and submitted to laparotomy. Before in situ liver perfusion, the blood was collected from cava vein for glucose evaluation. After a pre-infusion period (10 min), the gluconeogenic substrate L-alanine were dissolved in the perfusion fluid during 60 min, followed by a post-infusion period (10 min) to allow the return to basal levels. Samples of the effluent perfusion fluid were collected at 5 min intervals and the liver production of glucose, urea, pyruvate and L-lactate were evaluated. The differences in the glucose, urea, pyruvate and L-lactate production during and before the infusion of L-alanine allowed calculating the area under the curves (AUC). Thus, by using supraphysiological concentration of L-alanine (5mM) it was possible to measure the maximal capacity of the liver to produce glucose from this amino acid. In the second study, the animals which received standard diet (Control group) or standard diet plus sucrose 30% (w/v) dissolved in the water (group DES) until four weeks were compared. During this period the daily food and water ingestion were measured and the daily caloric intake were evaluated. Body weigh were measured weekly. After two, three or four weeks of treatment Control and DES groups (15 hs overnight fasting) were submitted to anesthesia and after blood collection for glucose evaluation, the livers were perfused and the glucose, urea, pyruvate and L-Lactate production from L-alanine were done. Finally, the retroperitoneal, epididimal and inguinal fat were removed and weighted. Mice which received HF diet showed fasting hyperglycemia and increased liver glucose production from L-alanine but these changes was prevented by the treatment with infliximabe. In contrast, mice treated with high sucrose diet during two, three or four weeks, in spite of the increased body weigh and retroperitoneal, epididimal and inguinal fat, did not show alteration in fasting glycemia or liver glucose, urea, pyruvate and L-Lactate production from L-alanine. The results open the possibility of using HL diet as a suitable model to study potential antidiabetic drugs with a potential role to promote reversibility of LGO in the diabetic and pre-diabetic condition. |