Reversão do quadro de Diabetes tipo 2 espontâneo por transplante de medula óssea

Resumo

A hiperglicemia causa alterações epigenéticas associadas à ativação persistente de vias inflamatórias, fenômeno conhecido como 'memória metabólica'. Considerando a natureza da diferenciação e a as meias-vidas relativamente curtas dos leucócitos, particularmente monócitos/macrófagos na inflamação, a memória do sistema imune inato resulta da impressão epigenética em células-tronco hematopoiéticas progenitoras da medula óssea. Uma marca epigenética importante é a modificação pós-traducional de proteínas histonas em suas caudas desestruturadas (acetilação, metilação, fosforilação e/ou sumoilação) que influenciam sua interação com o DNA e facilita ou reprime a transcrição gênica. A mono- ou trimetilação de caudas amino-terminais de histona-H3 em lisina-4 e 36 (H3K4me1, H3K36me3) são associadas, in vitro e in vivo, com a persistência do quadro pró-inflamatório induzido pela hiperglicemia. A redução da acetilação de H3K9 e trimetilação de H3K27 também ocorre pela exposição à hiperglicemia em macrófagos e está associada com o aumento da expressão de genes pró-inflamatórios. Dado o papel chave do recrutamento de leucócitos no quadro de inflamação crônica presente no DM, hipotetizamos que há memória metabólica pró-inflamatória em células progenitoras da medula óssea nessa condição. Para comprovar nossa hipótese, realizaremos o transplante de células-tronco de medula óssea de animais Wistar (WT) normoglicêmicos para animais Goto-Kakizaki (GK). Esses último animais são espontaneamente diabéticos e não desenvolvem obesidade que poderia por si só promover inflamação. O contrário também será realizado, ou seja, o transplante da medula óssea de ratos GK em WT. Os animais receptores serão submetidos à imunossupressão por bussulfano e ciclofosfamida. Os seguintes parâmetros serão avaliados nos animais receptores: 1) recomposição dos leucócitos circulantes após 7, 15 e 50 dias pós-transplante, por hemograma e citometria de fluxo utilizando marcação das células com anticorpos específicos (CD34, CD45RA, CD3, CD4, CD8, e CD11b); 2) perfil glicêmico pelos testes de tolerância à glicose e à insulina; 3) a medula dos ossos fêmures e tíbias para análise da expressão gênica de marcadores inflamatórios (IL-1² e CxCl2) e a interação do gene IL-1² com os fatores de transcrição PU.1 e NF-ºB e histonas (H3K4me, H3K36me3, H3K27me3, H3K9ac) por western blot e imunoprecipitação de cromatina (ChIP) e 4) o tecido hepático quanto ao seu perfil inflamatório (expressão gênica de IL-6 e IL-10) e metabólico avaliado pelo conteúdo de glicogênio (método ácido sulfúrico-fenol) e atividade das enzimas hepáticas TGO e TGP. O transplante de medula óssea contendo células-tronco dos animais WT normoglicêmicos para os ratos GK pode reverter ou atenuar o quadro diabético dos animais receptores. Por sua vez, a medula óssea dos animais GK pode induzir um quadro diabético nos animais WT receptores. Esses resultados comprovariam que o estado diabético está associado a um quadro inflamatório estabelecido nas células progenitoras de leucócitos na medula óssea por reprogramação epigenética. (AU)