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1 abril, 2018 • 9:00 Enviado por IBA FMRP-USP

Hiperglicemia: a verdadeira inimiga das células epiteliais

 

Por: Camila Oliveira Silva Souza e Mikhael Haruo F. Lima (Doutorandos IBA/FMRP-USP)

Editora: Luciana Benevides

 

Mudanças no estilo de vida da sociedade tem contribuído com a disseminação de novos hábitos alimentares – os famosos “fast foods” e a falta de exercícios (por falta de tempo devido a correria do dia a dia ou preguiça mesmo). Essas mudanças são amplamente refletidas nos índices elevados de doenças classificadas como: “Síndromes Metabólicas” – conjunto de condições que aumentam o risco para doenças cardíacas, acidente vascular cerebral e diabetes.

O Ministério da Saúde ainda não adverte, mas indica: no Brasil nos últimos anos houve um aumento no índice de excesso de peso (42,6%) e obesidade (60%) entre jovens com 25 – 44 anos. Como todos sabem, estar mais “gordinho” significa atrair alguns probleminhas decorrentes de um distúrbio metabólico [1]. Entender como as síndromes metabólicas afetam e levam a disfunções e susceptibilidade a infecções entéricas é de extrema importância para busca de novos alvos terapêuticos.

Deste modo, Thaiss, C et al, demonstraram inicialmente em modelo animal de obesidade (db/db- animais deficientes de leptina) uma disfunção na permeabilidade da barreira epitelial, permitindo que bactérias comensais circulem por todo o organismo destes animais. Além disso, quando esses animais são infectados com Citrobacter rodentium (muito similar a infeção humana com Escherichia coli), há um aumento da susceptibilidade. Afim de entender qual fator relacionado a obesidade que leva ao remodelamento da barreira epitelial e a circulação de produtos microbianos. Foi utilizado o modelo de alimentação rica em gordura, onde animais controles (WT) foram submetidos a uma dieta HFD (high fat diet), e estes continuaram tendo disfunção da barreira epitelial e consequentemente um aumento de sua permeabilidade, favorecendo a susceptibilidade a infecção por C. rodentium. De fato, a obesidade por si só não é quem esta favorecendo este quadro, evidenciando que outro fator comum esteja causando alterações no epitélio. Uma característica predominantemente comum em pessoas obesas é o aumento do nível de glicose circulante no sangue ou “HIPERGLICEMIA”. Ao avaliar os níveis séricos de glicose no plasma dos animais obesos (db/db) ou submetidos a dieta HFD, foi possível averiguar que havia um aumento sérico dos níveis de glicose no plasma.

Se você parar para pensar, toda vez que ouve a palavra glicose e tenta associar a alguma doença… “plim”- Diabetes tipo I, doença crônica que afeta o pâncreas levando a uma disfunção das células 𝛽-pancreáticas, responsáveis pela produção de insulina, hormônio que controla a glicemia no sangue. Tendo em vista estes conceitos, os autores induziram Diabetes tipo I (modelo Streptozotocin-STZ) em camundongos, afim de excluir o fator obesidade (aumento de glicose devido ingestão calórica). Foi possível observar que animais diabéticos tinham um aumento de glicose, e esta induziu o remodelamento das células epiteliais por intermédio de alterações nas estruturas de junção das células (o que fazem as células ficarem “agarradinhas-juntinhas”), como: ZO-1 (Tight junction protein-1) e E-caderina. Além disso, em um quadro de hiperglicemia as células epiteliais sofrem alterações em suas funções metabólicas devido a perturbação da via de N-glycan, que é responsável por auxiliar a homeostase destas células.

Similarmente, em voluntários (pacientes) com sintomas iniciais de diabetes ou diabete confirmada (presença de hemoglobina glicada no sangue) apresentaram um aumento da interação positiva dos receptores de reconhecimento de padrões microbianos (TLRs e NLRs) e estes estavam positivamente correlacionados com o aumento dos níveis séricos de hemoglobina glicada no sangue. Assim, tentar impedir o excesso de glicose circulante ou inibir sua sinalização e metabolismo é uma ferramenta de extrema importância para o controle da microbiota comensal (Figura 1) e os riscos de infecções entéricas [2].

Figura

Figura 1. Excesso de glicose circulante leva ao aumento da permeabilidade da barreira epitelial. A glicose é sinalizada pelo receptor GLUT-2 levando a sua ativação e atividade metabólica causando uma reprogramação gênica que altera a estrutura e funções das células epiteliais, criando “espaços entre as células” – permitindo assim o influxo de componentes microbianos comensais. Tentar impedir esta sinalização com o auxílio de insulina exógena, inibição de GLUT-2 ou inibição do metabolismo da glicose são soluções viáveis para controlar o remodelamento desencadeado pelo excesso de glicose.

 

Referências:

  1. Seibt T. As razões da explosão de obesidade no Brasil. BBC Brasil. 18 Apr 2017. Available: http://www.bbc.com/portuguese/brasil-39625621. Accessed 29 Mar 2018.
  2. Thaiss CA, Levy M, Grosheva I, Zheng D, Soffer E, Blacher E, et al. Hyperglycemia drives intestinal barrier dysfunction and risk for enteric infection. Science. 2018; eaar3318. doi:10.1126/science.aar3318