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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.5.2016.tde-09082016-150529
Document
Author
Full name
Nelly Takashima Fabre
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2016
Supervisor
Committee
Giannella, Maria Lucia Cardillo Correa (President)
Prada, Patrícia de Oliveira
Gambero, Alessandra
Title in Portuguese
Efeitos da administração crônica de albumina modificada por glicação avançada (AGE) sobre o tecido hepático: caracterização do perfil histológico, inflamatório e antioxidante
Keywords in Portuguese
Diabetes mellitus
Estresse oxidativo
Fígado gorduroso
Lipídeos
Produtos finais de glicosilação
Resistência à insulina
Abstract in Portuguese
A doença hepática gordurosa não alcoólica (DHGNA) compreende um espectro de alterações que inclui a esteatose simples e a esteatohepatite não alcoólica e é considerada o componente hepático da Síndrome Metabólica. Estudos já demonstraram que os produtos finais de glicação avançada (AGEs) estimulam a produção de proteínas de matriz extracelular, a geração de espécies reativas de oxigênio e de citocinas pró-inflamatórias por células hepáticas e que poderiam participar da patogênese da DHGNA. Em vista da escassez de informações sobre os efeitos metabólicos dos AGEs no fígado, apesar do seu potencial para causar dano hepático, nós avaliamos os efeitos da administração crônica de albumina modificada por glicação avançada sobre: (1) variáveis associadas com a homeostase glicêmica e a sensibilidade à insulina; (2) a expressão hepática de genes envolvidos na via dos AGEs, no metabolismo da glicose e de lípides, no estresse oxidativo e na inflamação; (3) a ativação de proteínas envolvidas na via de sinalização insulínica; (4) a morfologia e o conteúdo de glicogênio hepático. O estudo foi realizado em ratos Wistar que receberam, por via intraperitoneal, 20 mg/kg/peso corporal de albumina de rato modificada (AlbAGE) ou não (AlbCTRL) por glicação avançada durante 12 semanas. A administração crônica de AlbAGE não alterou as concentrações de alanina aminotransferase (ALT) e aspartato aminotransferase (AST) ou outras variáveis analisadas, mas induziu a resistência insulínica, conforme detectado pelo teste de tolerância à insulina (ITT). Os demais resultados, no entanto, sugerem um aumento da sensibilidade insulínica no território hepático, conforme evidenciado pela ativação da serine/threoninespecific protein kinase (AKT), inativação da glicogênio sintase cinase (GSK3), aumento do conteúdo do glicogênio hepático e a diminuição da expressão dos genes da via da gliconeogênese Pck1 e G6pc. Outros resultados observados foram uma redução no conteúdo de gordura hepatica e na expressão dos genes lipogênicos Acaca e Fasn e dos genes pró-inflamatórios Nfkb1, Tnf e Il6. Os mecanismos que poderiam explicar a melhora concomitante da sensibilidade hepática à insulina e do perfil inflamatório após exposição crônica aos AGEs não estão claros, mas incluem a inativação da GSK3beta, enzima que exerce efeitos metabólicos e anti-inflamatórios. Nossos achados devem estar relacionados com a via de administração intraperitoneal empregada neste estudo, que resulta na absorção direta dos AGEs para a circulação portal, o que, por sua vez, torna o fígado a primeira linha de defesa contra a toxicidade desses compostos. Uma vez no fígado, os AGEs desencadeiam respostas adaptativas para contrabalançar os seus efeitos potencialmente prejudiciais
Title in English
Effects of chronic administration of albumin modified by advanced glycation (AGE) on the liver tissue: characterization of histological, inflammatory and antioxidant profile
Keywords in English
Fatty liver, Diabetes mellitus
Glycosylation end products advanced
Insulin resistance
Lipids
Oxidative stress
Abstract in English
The Nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) comprises a spectrum of conditions that includes simple steatosis and nonalcoholic steatohepatitis and it is considered the hepatic component of the Metabolic syndrome. Studies have shown that advanced glycation end products (AGEs) stimulate the production of extracellular matrix proteins, the generation of reactive oxygen species and of proinflammatory cytokines by liver cells, and that they could participate in NAFLD pathogenesis. In view of the paucity of information regarding the metabolic effects of AGEs on the liver, despite their potential to cause hepatic injury, we evaluated the effects of chronic administration of albumin modified by advanced glycation in (1) variables associated with glucose homeostasis and insulin sensitivity; (2) hepatic expression of genes involved in AGEs, glucose and fat metabolism, oxidative stress and inflammation; (3) activation status of proteins involved in insulin signaling and; (4) hepatic morphology and glycogen content. The study was performed in Wistar rats receiving, by intraperitoneal route, 20 mg/kg/body weight of rat serum albumin modified (AlbAGE) or not (AlbCTRL) by advanced glycation for 12 weeks. Chronic administration of AlbAGE did not alter alanine aminotransferase (ALT) and aspartate aminotransferase (AST) concentrations or other evaluated variables, but induced insulin resistance, as detected by the insulin tolerance test. The remaining results, however, suggested an increase in insulin sensitivity in the hepatic territory, evidenced by activation of serine/threonine-specific protein kinase (AKT), inactivation of glycogen synthase kinase (GSK3), increased hepatic glycogen content, and decreased expression of the gluconeogenesis genes Pck1 and G6pc. Other observed findings were a reduction in hepatic fat content, in the expression of the lipogenic genes Acaca and Fasn and of the proinflammatory genes Nfkb, Tnf, and Il6 genes. Mechanisms that could explain the concomitant improvement in hepatic insulin sensitivity and in the inflammatory profile after chronic exposure to AGEs are not clear, but include inactivation of GSK3beta which exerts metabolic and anti-inflammatory effects. Our findings may be related to the intraperitoneal route of administration employed in this study, which results in direct absorption of AGEs into the portal circulation and, it turn, makes the liver the first-line of defense against the toxicity of these compounds. Once in the liver, AGEs trigger adaptive responses to counterbalance their potentially damaging effects
 
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Publishing Date
2016-08-10
 
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