Efeitos da periodontite sobre a resposta imune de indivíduos com ou sem Diabetes Mellitus do tipo 2

Tese (Doutorado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências Da Saúde, 2018.Uma vez que a periodontite consiste em uma doença inflamatória e infecciosa, a resposta imune contra periodontopatógenos pode resultar em uma mudança na função leucocitária comparada àquela observada em indivíduos periodontalmente saudáveis ou naqueles com Diabetes Mellitus do tipo 2 (DM2). Este trabalho teve como objetivo fazer uma breve revisão da literatura sobre a importância do tratamento periodontal mecânico em indivíduos com diabetes e periodontite. Também objetivou avaliar, de forma inédita, em amostras provenientes de sangue periférico, a produção de corpúsculos lipídicos por monócitos na periodontite associada ou não ao DM2. Foi ainda analisada a fagocitose por neutrófilos e monócitos. Além disso, foi verificada a produção de radicais peróxido pelos fagócitos. Também foram acessados os dados referentes ao hemograma e lipidograma completos, dosagem de proteína C reativa (PCR), glicemia em jejum e hemoglobina glicada. 58 participantes, 23 homens e 35 mulheres, com diabetes tipo 2 ou sistemicamente saudáveis foram divididos em quatro grupos: controle (16), periodontite (14), diabetes (11) e diabetes com periodontite (17). Os seguintes parâmetros clínicos periodontais foram avaliados: profundidade de sondagem, nível clínico de inserção, índice de placa visível e índice de sangramento à sondagem. Imediatamente após a obtenção das amostras, os corpúsculos lipídicos foram obtidos pelo método de marcação citoquímica com óleo vermelho O (Oil-Red-O). Foi realizado o teste de atividade fagocitária por aderência em lâmina de microscopia de luz e para obtenção do radical peróxido, o teste nitroblue de tetrazolium (NBT). A contagem total de leucócitos foi avaliada no hemograma. O lipidograma, a glicemia de jejum, a hemoglobina glicada (A1c) e os níveis de PCR também foram avaliados por análise bioquímica de amostras de sangue. Quando o grupo com periodontite foi comparado com indivíduos saudáveis, houve um aumento na frequência de monócitos com corpúsculos no citoplasma em amostras contendo leveduras opsonizadas (p = 0,012) ou não (p = 0,003), Kruskal-Wallis. Além disso, o índice corpuscular aumentou nos pacientes com diabetes e periodontite (p <0,001 não sensibilizados; p = 0,022 sensibilizado; Kruskal-Wallis) comparado ao grupo diabetes sem periodontite. Em relação à fagocitose no grupo controle, observou-se redução significativa da atividade fagocitária dos neutrófilos nas amostras não opsonizadas em periodontite (p = 0,008, Kruskal-Wallis) e nas amostras opsonizadas essa redução foi observada em pacientes com diabetes e periodontite (p = 0,029, Kruskal-Wallis) quando foi utilizado um estímulo de levedura por fagócito na proporção de 20:1 (levedura:monócito). Nas amostras sensibilizadas, os monócitos mostraram uma redução na função fagocítica dos indivíduos com periodontite nas proporções 5:1 e 20:1, em relação aos controles (p = 0,018 e 000,7, respectivamente; Kruskal-Wallis). Também houve redução significativa da atividade fagocítica de monócitos em indivíduos com diabetes e doença periodontal em relação aos indivíduos saudáveis (p = 0,0007, sensibilizado; Kruskal-Wallis, proporção 20:1). Não houve diferença significativa na produção de superóxido entre os grupos avaliados. Os pacientes com as doenças associadas também apresentaram níveis mais elevados de PCR (p <0,001, Kruskal-Wallis) em comparação aos pacientes com somente diabetes. Nossos resultados sugerem que a periodontite pode contribuir para uma suscetibilidade sistêmica ou diminuição das respostas imunes inatas com o prejuízo na atividade fagocítica e com maior frequência de monócitos contendo corpúsculos lipídicos. Estes fatos poderiam levar ao aumento do risco à aquisição de doenças sistêmicas em indivíduos saudáveis. Além disso, o aumento dos níveis de PCR encontrados em pacientes com diabetes e periodontite poderiam favorecer o surgimento de complicações nesta população.Since periodontitis consists of an inflammatory and infectious disease, the immune response against periodontopathogens may result in a change in leukocyte function compared to that observed in periodontally healthy individuals or those with Type 2 Diabetes Mellitus (DM2). This study aimed to make a brief review of the literature on the importance of mechanical periodontal treatment in individuals with diabetes and periodontitis. It also aimed to evaluate, in an unprecedented way, in samples from peripheral blood, the production of lipid corpuscles by monocytes in periodontitis associated or not to DM2. Phagocytosis was also analyzed for neutrophils and monocytes. Besides, the production of peroxide radicals by phagocytes was verified. Data were also accessed for complete blood count and lipidogram, C-reactive protein dosage, fasting glycemia, and glycated hemoglobin. 58 participants, 23 men and 35 women with DM2 or systemically healthy were divided into four groups: control (16), periodontitis (14), diabetes (11) and diabetes with periodontitis (17). The following periodontal clinical parameters were evaluated: probing depth, clinical attachment level, visible plaque index and bleeding on probing. Immediately after obtaining the samples, the lipid corpuscles were obtained by the cytochemical labeling method with red oil O (Oil-Red-O). Phagocytic activity was performed by adherence in a light microscope slide and to obtain the peroxide radical, the tetrazolium nitroblue test (NBT) was also conducted. The total count of leukocytes was evaluated on the blood count. Lipidogram, fasting glycemia, glycated hemoglobin (A1c) and CRP levels were also evaluated by biochemical analysis of blood samples. When periodontitis’ group was compared with healthy individuals, there was an increase in the frequency of monocytes with corpuscles in their cytoplasm in samples containing opsonized yeasts (p = 0.012) or not (p = 0.003), Kruskal-Wallis. Additionally, corpuscular index was increased in patients with diabetes and periodontitis (p < 0.001 non-sensitized; p = 0.022 sensitized; Kruskal-Wallis) compared to diabetes alone. Regarding phagocytosis of the control group, a significant reduction in the phagocytic activity of neutrophils in non-opsonized samples in periodontitis (p = 0.008, Kruskal-Wallis) was observed and, in the opsonized samples, this reduction occurred in patients with diabetes and periodontitis (p = 0.029, Kruskal-Wallis) when a 20:1 (yeast: monocyte) phagocyte yeast stimulus was used. In the sensitized samples, monocytes showed a reduction in the phagocytic function of the individuals with periodontitis in the proportions 5:1 and 20:1, concerning the controls (p = 0.018 and 000.7, respectively; Kruskal-Wallis). There was also a significant reduction in monocyte phagocytic activity in individuals with diabetes and periodontal disease compared to healthy subjects (p = 0.0007, sensitized; Kruskal-Wallis, 20: 1 ratio). There was no significant difference in the production of superoxide between the evaluated groups. Patients with both diseases also presented higher CRP levels (p < 0.001, Kruskal-Wallis) compared to patients with diabetes. Our results suggest that periodontitis may contribute to a systemic susceptibility or fragility of the innate’s immune responses to the impairment of phagocytic activity and a higher frequency of monocytes with lipid bodies. These facts could lead to an increased risk for the acquisition of systemic diseases in healthy individuals. In addition, higher CRP levels found in patients with diabetes and periodontitis could favor the onset of complications in this population

Simulating the dynamics of lipid droplets in adipocyte differentiation

Background Lipid droplets are cellular organelles that regulate the storage and hydrolysis of neutral lipids. The dynamic of lipid droplets (LDs), during the differentiation process from fibroblast-like cells into adipocyte, is strictly related to the lipid storage in cells. The number and size of the LDs depends on the lipidic or lipolytic stimulations to which the cells are exposed. Method Here, we propose a computational approach to study the processes regulating the LDs' number and growth/reduction in size using Monte Carlo simulations. The number and size of LDs are measured before and after experimental treatment in 3T3-L1 cell cultures. The algorithms simulating the evolution from basal to differentiate (lipidic or lipolytic) conditions are here detailed step by step. The algorithms can mimic thousand interacting events between LDs or squeezing/enlargement events of a single LD in a very brief computational time, from seconds up to few minutes. Results The main processes regulating the interactions between LDs are here presented, and for each of them, all the needed information to re-write the computational routine are provided. More specifically, the results obtained, analyzing the fusion process between LDs, are here presented. Conclusions Here, we would like to supply the basis to explore the dynamics of lipid storage in cells with a computational approach and to encourage the applications of numerical simulation to cell studies