Functional recovery caused by human adipose tissue mesenchymal stem cell-derived extracellular vesicles administered 24 h after stroke in rats

Ischemic stroke is a major cause of death and disability, intensely demanding innovative and accessible therapeutic strategies. Approaches presenting a prolonged period for therapeutic intervention and new treatment administration routes are promising tools for stroke treatment. Here, we evaluated the potential neuroprotective properties of nasally administered human adipose tissue mesenchymal stem cell (hAT-MSC)-derived extracellular vesicles (EVs) obtained from healthy individuals who underwent liposuction. After a single intranasal EV (200 µg/kg) administered 24 h after a focal permanent ischemic stroke in rats, a higher number of EVs, improvement of the blood–brain barrier, and re-stabilization of vascularization were observed in the recoverable peri-infarct zone, as well as a significant decrease in infarct volume. In addition, EV treatment recovered long-term motor (front paws symmetry) and behavioral impairment (short- and long-term memory and anxiety-like behavior) induced by ischemic stroke. In line with these findings, our work highlights hAT-MSC-derived EVs as a promising therapeutic strategy for stroke

Estudo da expressão de mRNA, síntese e liberação de GIP e GLP-1 no jejuno de indivíduos obesos grau III, diabéticos e não diabéticos, sua modulação por ácidos graxos monoinsaturados e envolvimento de marcadores inflamatórios

A obesidade juntamente com suas comorbidades vem aumentando em números assustadores. A cirurgia bariátrica associada com a qualidade dos alimentos consumidos é a mais eficaz opção para o tratamento da obesidade e as suas complicações, especialmente o diabetes tipo 2. O excesso de tecido adiposo pode desencadear uma inflamação crônica e sistêmica, ocasionando disfunção dos tecidos, entre eles o mesentérico, responsável por alojar diversas células secretoras de fatores que influenciam no metabolismo da glicose. Objetivos: O objetivo deste estudo foi investigar a expressão do RNA mensageiro (mRNA) de proglucagon, peptídeo insulinotrófico dependente de glicose (GIP), prohormônio convertase 1/3 (PC1/3), e dipeptidil peptidase-IV (DPP-IV) em células jejuno de obesos mórbidos (OB) não diabéticos do tipo 2 diabetes (NDM2) e diabéticos tipo 2 (DM2), para determinar a base molecular da secreção das incretinas após a cirurgia bariátrica. Além disso, objetivamos avaliar os efeitos in vitro de MUFAs sobre a expressão do mRNA, imunoconteúdo e secreção de incretinas, bem como a relação entre a expressão de PPAR-γ e NF-kB em células intestinais de pacientes obesos submetidos a cirurgia bariátrica. E com objetivo de identificar um biomarcador para DM2, dosamos níveis de S100B sanguíneo em indivíduos não obesos (NOB) NDM2 ou DM2, OB NDM2 ou DM2. Métodos: As amostras de mucosa do jejuno foram obtidas dos pacientes OB submetidos à cirurgia bariátrica. Pacientes NDM2: retirada de uma secção do jejuno a 60 centímetros distais ao ligamento de Treitz; e DM2: remoção de uma secção do jejuno a cerca de 100 cm distais ao ligamento de Treitz. A mucosa do jejuno foi analisada com ou sem tratamento com ácidos graxos oléico, elaidico ou vaccenico (50 μM). O RNA total foi extraído usando Trizol. Foi realizada a quantificação por PCR em tempo real (RT-qPCR). As amostras foram sequenciadas para PC1/3 pela ACTGene Análises Moleculares Ltda. O imunoconteúdo de GIP e de peptídeo semelhante a glucagon-1 (GLP-1) foi quantificado em microscópio de fluorescência. A secreção de GIP, GLP-1 e S100B foi quantificada pela técnica de ELISA, utilizando KIT específico. Resultados: DM2 apresentaram diminuição na expressão PC1 / 3 mRNA (primer a, p = 0,014; primer b, p = 0,048). 36,5% não transcreveram o mRNA de PC1/3. NDM2 e indivíduos DM2 não mostraram significativa diferença na expressão do mRNA de proglucagon, GIP e DPP-IV. O imunoconteúdo de GLP-1 e GIP se encontraram diminuído em DM2, mas incubação com alta concentração de glicose estimulou esses depósitos. Nas incubações, ácido vaccênico estimulou a expressão de mRNA de GIP e proglucagon no jejuno de obesos NDM2 (p = 0,041; p= 0,041 respectivamente) e proglucagon em DM2 (p = 0,02). O ácido oléico regulou negativamente a expressão de mRNA de DPP-IV em obesos NDM2 (p = 0,045). Vaccênico aumentou significativamente o imuno conteúdo de GLP-1, mas não aumentou a sua secreção. Expressão basal de mRNA do PPAR-γ foi baixa no jejuno dos OB DM2 e não foi modulada após tratamento com os ácidos graxos. DM2 apresentou aumento da relação de NF-kB/ PPAR-γ no jejuno. S100B se mostrou elevada nos pacientes NOB e OB DM2, comparando com os outros grupos. Conclusões: Os resultados sugerem que a bioativação de pro-GIP e proglucagon poderia estar prejudicada pela baixa expressão do mRNA de PC1/3 em células do jejuno de pacientes OB DM2. No entanto, após a cirurgia, altas concentrações de glicose nesta região do jejuno podem ativar este sistema. Os DM2 apresentaram um estado próinflamatório no jejuno indicado pelo aumento da razão NF-kB/ PPAR-γ. Este efeito foi aumentado após tratamento com ácido vaccênico. Também este ácido graxo aumentou a quantidade intracelular de GLP-1, mas não estimulou a sua secreção. Diante dos resultados, sugerimos que a S100B seja mais investigada como um biomarcador para DM2.Obesity along with its comorbidities is increasing in alarming numbers. Bariatric surgery associated with the quality of food consumed is the most effective option for the treatment of obesity and complications thereof, especially diabetes type 2. Excess adipose tissue may trigger a chronic and systemic inflammation, causing dysfunction of tissues, including they mesenteric, responsible for housing various cells secreting factors that influence the metabolism of glucose. Objectives: The aim of this study was to investigate the expression of messenger RNA (mRNA) of proglucagon, glucose-dependent insulinotrófico peptide (GIP), prohormone convertase 1/3 (PC1/3), and dipeptidyl peptidase-IV (DPP-IV) in jejunal cells morbidly obese (OB) non-diabetic type 2 (NDM2) and type 2 diabetes (DM2), to determine the molecular basis of secretion of incretins after bariatric surgery. Furthermore, we aimed to assess the in vitro effects of MUFA of mRNA expression, and secretion of incretins immunocontent as well as the relationship between the expression of PPAR-γ and NF-kB in intestinal cells of obese patients undergoing bariatric surgery. And in order to identify a biomarker for DM2, dosamos blood levels of S100B in non-obese individuals (NOB) NDM2 or DM2, OB NDM2 or DM2. Methods: The mucosa of the jejunum samples were obtained from patients undergoing bariatric surgery OB. Patients NDM2: removal of a section of the jejunum 60 cm distal to the ligament of Treitz; and DM2: removing a section of the jejunum approximately 100 cm distal to the ligament of Treitz. The jejunum was examined with or without treatment with fatty acids oleic, elaidic and vaccenic (50 mM). Total RNA was extracted using Trizol. Quantification by real time PCR was carried out (RT-qPCR). The samples were sequenced for PC1/3 by ACTGene Analysis Molecular Ltda. The immunocontent GIP and glucagon-like peptide-1 (GLP-1) was quantified with a fluorescence microscope. The secretion of GIP, GLP-1 and S100B was quantified by ELISA using specific KIT. Results: DM2 showed a decrease in PC1/3 mRNA expression (primer a, p = 0.014; primer b, p = 0.048). 36.5% did not transcribed mRNA PC1/3. NDM2 and DM2 subjects showed no significant difference in the expression of proglucagon mRNA, GIP and DPP-IV. The immunocontent GLP-1 and GIP met decreased in DM2, but incubation with high glucose stimulated these deposits. All incubations vaccenic acid stimulated GIP and proglucagon mRNA expression in jejunum NDM2 obese (p = 0.041; p = 0.041 respectively) in proglucagon and DM2 (p = 0.02). Oleic acid negatively regulated DPP-IV expression of mRNA in obese NDM2 (p = 0.045). Vaccenic significantly increased immune content of GLP-1, but did not increase secretion. Basal expression of PPAR-γ mRNA was low in the jejunum of B DM2 and is not modulated after treatment with fatty acids. DM2 presented an increase in NF-kB / PPAR-γ in the jejunum. S100B showed high NOB and OB DM2 patient compared to the other groups. Conclusions: The results suggest that the bioactivation of proproglucagon and GIP could be hampered by the low mRNA expression of PC1/3 cells in the jejunum of ob T2DM patients. However, after surgery, glucose concentrations this high jejunal region can activate this system. The DM2 showed a pro-inflammatory state in the jejunum indicated by increased reason NF-kB/PPAR-γ. This effect was increased after treatment with vaccenic acid. Also this fatty acid increased the intracellular amount of GLP-1, but did not stimulate secretion. Therefore, the results suggest that S100B is further investigated as a biomarker for DM2

Quantificação e análise da expressão do mRNA de proglucagon, GIP, PC1/3 e DPP-IV e modulação in vitro destes genes por ácidos graxos monoinsaturados (cis ou trans) e glicose em jejuno proximal de obesos grau III submetidos à cirurgia bariátrica (RYGB)

A obesidade caracterizada pelo excesso de tecido adiposo está associada a comorbidades como diabetes mellitus tipo 2 (DMT2), hipertensão arterial, doenças cardiovasculares e alguns tipos de câncer. Para pacientes considerados obesos mórbidos (OBM) (IMC>40Kg/m²) a melhor opção terapêutica é a cirurgia de bypass gástrico em Y de Roux (RYGB). Estudos clínicos mostram que após esse procedimento os indivíduos OBM com DMT2 melhoram seu estado. Uma explicação para esse fenômeno é a mudança anatômica que ocorre no trato gastrintestinal, alterando assim a produção das incretinas, GIP e GLP-1, que promovem a liberação de insulina. Essas incretinas são liberadas pela mucosa do intestino delgado na forma de próhormônios e necessitam da ativação feita pela enzima PC 1/3. Carboidratos e ácidos graxos estimulam sua liberação. Após exercerem sua ação são inativadas pela enzima DPP-IV. Logo o objetivo desse trabalho foi a quantificação de mRNA de pró-glucagon, GIP, PC1/3 e DPP-IV em jejuno proximal de OBM DMT2 e não diabetes mellitus tipo 2 (NDM2) , bem como avaliar o efeito, in vitro, de ácidos graxos monoinsaturados cis, trans e glicose sobre esse tecido. O jejuno foi obtido de indivíduos OBM submetidos RYGB. Para a quantificação basal do mRNA dos genes de interesse, o tecido (n=25) retirado na cirurgia foi diretamente imerso em TRIzol para a extração do RNA total. O mRNA foi quantificado pela reação em cadeia da polimerase (qRTPCR). Para avaliar o efeito dos ácidos graxos in vitro, o jejuno (n=5) foi fatiado (400 µm) e incubado em meio DMEM suplementado com 50 µM de acido oléico, elaidico, vaccênico ou 11 mM de glicose por 4 horas a 37°C em atmosfera de 5% de CO2 Entre OBM DMT2 e NDM2 não houve diferença estatística na expressão do mRNA de GIP, GLP-1 e DPP-IV, apenas observamos que indivíduos NDM2 tem tendência a uma maior expressão do mRNA de PC1/3 (p=0,065). No entanto, alguns pacientes não expressaram mRNA de PC1/3. A expressão dos genes estudados foi heterogênea, permitindo a divisão dos pacientes em alta e baixa expressão de GIP, sendo este utilizado como gene calibrador. Constatamos que a expressão de mRNA dos demais genes acompanham o perfil de expressão de GIP. Os testes in vitro revelaram que o ácido oléico diminuiu a expressão do mRNA de DPP-IV; o ácido vaccênico, aumentou significante a expressão do mRNA de próglucagon; e o ácido elaídico, não modulou a expressão dos genes estudados nesse trabalho. O tratamento com alta concentração de glicose aumentou o mRNA da enzimas PC1/3 e DPP-IV. Em conclusão, OBM NDM2 e DMT2 apresentaram expressão heterogênea desses genes não permitindo verificar diferença significativa entre os grupos. Alguns pacientes não expressaram o mRNA da PC1/3, e NDM2 transcreveram maior quantidade de mRNA desta enzima. Sugerimos que no jejuno proximal, os ácidos oleico e vaccênico da dieta, agem diretamente sobre as células e modulam os níveis das incretinas, diminuindo a expressão do mRNA da DPP-IV e aumentando o pró-glucagon, respectivamente. A glicose em altas concentrações estimula a transcrição das enzimas envolvidas na síntese e degradação das incretinas, podendo interferir na homeostase do metabolismo da glicose. Nossa pesquisa revela que a região do intestino que receberá diretamente o alimento após a cirurgia, pode ser modulada por este, principalmente se apresentar lipídeos e carboidratos na sua constituição. Maior atenção deve ser dada a estes pacientes do ponto de vista nutricional.The obesity characterized by excess of adipose tissue is associated with comorbidities such as type 2 diabetes mellitus (T2DM), hypertension, cardiovascular disease and some types of cancer. For patients considered morbidly obese (OBM) (BMI> 40Kg/m²) the best therapeutic option is Roux- en- Y gastric bypass (RYGB). Clinical studies show that after this procedure, individuals with OBM T2DM improve this state. One explanation for this phenomenon is the anatomical change that occurs in the gastrointestinal tract, thereby altering the production of incretins, GIP and GLP-1, those promote the release of insulin. These incretins are released in the prohormones form by mucosa of small intestine and require the activation by the enzyme PC 1/3. Carbohydrates and fatty acids stimulate its release. After act they are inactivated by enzyme DPP-IV. Once the objective of this study was to quantify the mRNA of proglucagon, GIP, PC1/3 and DPP-IV in the proximal jejunum of OBM without type 2 diabetes mellitus (NDM2) and with T2DM and to evaluate the effect in vitro of fatty acids cis and trans monounsaturated and high glucose on this tissue. The jejunum was obtained from individuals OBM undergo RYGB. For the quantification of basal mRNA of these genes, the tissue removed at surgery was directly immersed in TRIzol for extraction of total RNA. The mRNA expression was quantified by polymerase chain reaction (qRT-PCR). To evaluate the effect of fatty acids in vitro, the jejunum was sliced (400 µm) and incubated in DMEM supplemented with 50 µM of oleic, elaidic, vaccênic acid or 11 mM of glucose for 4 hours at 37°C in an atmosphere of 5% CO2. Between OBM T2DM and NDM2 no statistical difference was observed in the expression of mRNA of GIP, GLP-1 and DPP-IV, only NDM2 tend to have greater expression of mRNA of PC1/3 (p=0.065). Furthermore, some patients did not express mRNA of PC1/3. The expression of genes studied was heterogeneous, allowing the division of patients into high and low expression of GIP, which was used as a calibrator gene. So, we found that the expression of mRNA of other genes accompany this profile. The in vitro tests showed that oleic acid decreased the DPP-IV mRNA expression, the vaccenic acid, significantly increased the proglucagon mRNA expression and elaidic acid not modulated the expression of genes studied in this work. Treatment with high concentration of glucose increased the mRNA of enzymes PC1/3 and DPP-IV. In conclusion, OBM NDM2 and T2DM showed heterogeneous expression of these genes consequently did not permit verifying significant differences between groups. Some patients do not express the mRNA of PC1/3 and NDM2 transcribe major amount of mRNA of this enzyme. We suggest that in the proximal jejunum, the oleic and vaccenic acid of diet, act directly on cells and modulate incretins levels, reducing the expression of DPP-IV mRNA and increasing the proglucagon, respectively. Glucose at high concentrations stimulates the transcription of enzymes involved in synthesis and degradation of incretins and may interfere with the homeostasis of glucose metabolism. Our research shows that this intestine region that directly receives the food after the surgery, can be modulated by foods that contains especially fat and carbohydrate. Greater attention should be given to these patients about nutritional view

Estudo da expressão de mRNA, síntese e liberação de GIP e GLP-1 no jejuno de indivíduos obesos grau III, diabéticos e não diabéticos, sua modulação por ácidos graxos monoinsaturados e envolvimento de marcadores inflamatórios

A obesidade juntamente com suas comorbidades vem aumentando em números assustadores. A cirurgia bariátrica associada com a qualidade dos alimentos consumidos é a mais eficaz opção para o tratamento da obesidade e as suas complicações, especialmente o diabetes tipo 2. O excesso de tecido adiposo pode desencadear uma inflamação crônica e sistêmica, ocasionando disfunção dos tecidos, entre eles o mesentérico, responsável por alojar diversas células secretoras de fatores que influenciam no metabolismo da glicose. Objetivos: O objetivo deste estudo foi investigar a expressão do RNA mensageiro (mRNA) de proglucagon, peptídeo insulinotrófico dependente de glicose (GIP), prohormônio convertase 1/3 (PC1/3), e dipeptidil peptidase-IV (DPP-IV) em células jejuno de obesos mórbidos (OB) não diabéticos do tipo 2 diabetes (NDM2) e diabéticos tipo 2 (DM2), para determinar a base molecular da secreção das incretinas após a cirurgia bariátrica. Além disso, objetivamos avaliar os efeitos in vitro de MUFAs sobre a expressão do mRNA, imunoconteúdo e secreção de incretinas, bem como a relação entre a expressão de PPAR-γ e NF-kB em células intestinais de pacientes obesos submetidos a cirurgia bariátrica. E com objetivo de identificar um biomarcador para DM2, dosamos níveis de S100B sanguíneo em indivíduos não obesos (NOB) NDM2 ou DM2, OB NDM2 ou DM2. Métodos: As amostras de mucosa do jejuno foram obtidas dos pacientes OB submetidos à cirurgia bariátrica. Pacientes NDM2: retirada de uma secção do jejuno a 60 centímetros distais ao ligamento de Treitz; e DM2: remoção de uma secção do jejuno a cerca de 100 cm distais ao ligamento de Treitz. A mucosa do jejuno foi analisada com ou sem tratamento com ácidos graxos oléico, elaidico ou vaccenico (50 μM). O RNA total foi extraído usando Trizol. Foi realizada a quantificação por PCR em tempo real (RT-qPCR). As amostras foram sequenciadas para PC1/3 pela ACTGene Análises Moleculares Ltda. O imunoconteúdo de GIP e de peptídeo semelhante a glucagon-1 (GLP-1) foi quantificado em microscópio de fluorescência. A secreção de GIP, GLP-1 e S100B foi quantificada pela técnica de ELISA, utilizando KIT específico. Resultados: DM2 apresentaram diminuição na expressão PC1 / 3 mRNA (primer a, p = 0,014; primer b, p = 0,048). 36,5% não transcreveram o mRNA de PC1/3. NDM2 e indivíduos DM2 não mostraram significativa diferença na expressão do mRNA de proglucagon, GIP e DPP-IV. O imunoconteúdo de GLP-1 e GIP se encontraram diminuído em DM2, mas incubação com alta concentração de glicose estimulou esses depósitos. Nas incubações, ácido vaccênico estimulou a expressão de mRNA de GIP e proglucagon no jejuno de obesos NDM2 (p = 0,041; p= 0,041 respectivamente) e proglucagon em DM2 (p = 0,02). O ácido oléico regulou negativamente a expressão de mRNA de DPP-IV em obesos NDM2 (p = 0,045). Vaccênico aumentou significativamente o imuno conteúdo de GLP-1, mas não aumentou a sua secreção. Expressão basal de mRNA do PPAR-γ foi baixa no jejuno dos OB DM2 e não foi modulada após tratamento com os ácidos graxos. DM2 apresentou aumento da relação de NF-kB/ PPAR-γ no jejuno. S100B se mostrou elevada nos pacientes NOB e OB DM2, comparando com os outros grupos. Conclusões: Os resultados sugerem que a bioativação de pro-GIP e proglucagon poderia estar prejudicada pela baixa expressão do mRNA de PC1/3 em células do jejuno de pacientes OB DM2. No entanto, após a cirurgia, altas concentrações de glicose nesta região do jejuno podem ativar este sistema. Os DM2 apresentaram um estado próinflamatório no jejuno indicado pelo aumento da razão NF-kB/ PPAR-γ. Este efeito foi aumentado após tratamento com ácido vaccênico. Também este ácido graxo aumentou a quantidade intracelular de GLP-1, mas não estimulou a sua secreção. Diante dos resultados, sugerimos que a S100B seja mais investigada como um biomarcador para DM2.Obesity along with its comorbidities is increasing in alarming numbers. Bariatric surgery associated with the quality of food consumed is the most effective option for the treatment of obesity and complications thereof, especially diabetes type 2. Excess adipose tissue may trigger a chronic and systemic inflammation, causing dysfunction of tissues, including they mesenteric, responsible for housing various cells secreting factors that influence the metabolism of glucose. Objectives: The aim of this study was to investigate the expression of messenger RNA (mRNA) of proglucagon, glucose-dependent insulinotrófico peptide (GIP), prohormone convertase 1/3 (PC1/3), and dipeptidyl peptidase-IV (DPP-IV) in jejunal cells morbidly obese (OB) non-diabetic type 2 (NDM2) and type 2 diabetes (DM2), to determine the molecular basis of secretion of incretins after bariatric surgery. Furthermore, we aimed to assess the in vitro effects of MUFA of mRNA expression, and secretion of incretins immunocontent as well as the relationship between the expression of PPAR-γ and NF-kB in intestinal cells of obese patients undergoing bariatric surgery. And in order to identify a biomarker for DM2, dosamos blood levels of S100B in non-obese individuals (NOB) NDM2 or DM2, OB NDM2 or DM2. Methods: The mucosa of the jejunum samples were obtained from patients undergoing bariatric surgery OB. Patients NDM2: removal of a section of the jejunum 60 cm distal to the ligament of Treitz; and DM2: removing a section of the jejunum approximately 100 cm distal to the ligament of Treitz. The jejunum was examined with or without treatment with fatty acids oleic, elaidic and vaccenic (50 mM). Total RNA was extracted using Trizol. Quantification by real time PCR was carried out (RT-qPCR). The samples were sequenced for PC1/3 by ACTGene Analysis Molecular Ltda. The immunocontent GIP and glucagon-like peptide-1 (GLP-1) was quantified with a fluorescence microscope. The secretion of GIP, GLP-1 and S100B was quantified by ELISA using specific KIT. Results: DM2 showed a decrease in PC1/3 mRNA expression (primer a, p = 0.014; primer b, p = 0.048). 36.5% did not transcribed mRNA PC1/3. NDM2 and DM2 subjects showed no significant difference in the expression of proglucagon mRNA, GIP and DPP-IV. The immunocontent GLP-1 and GIP met decreased in DM2, but incubation with high glucose stimulated these deposits. All incubations vaccenic acid stimulated GIP and proglucagon mRNA expression in jejunum NDM2 obese (p = 0.041; p = 0.041 respectively) in proglucagon and DM2 (p = 0.02). Oleic acid negatively regulated DPP-IV expression of mRNA in obese NDM2 (p = 0.045). Vaccenic significantly increased immune content of GLP-1, but did not increase secretion. Basal expression of PPAR-γ mRNA was low in the jejunum of B DM2 and is not modulated after treatment with fatty acids. DM2 presented an increase in NF-kB / PPAR-γ in the jejunum. S100B showed high NOB and OB DM2 patient compared to the other groups. Conclusions: The results suggest that the bioactivation of proproglucagon and GIP could be hampered by the low mRNA expression of PC1/3 cells in the jejunum of ob T2DM patients. However, after surgery, glucose concentrations this high jejunal region can activate this system. The DM2 showed a pro-inflammatory state in the jejunum indicated by increased reason NF-kB/PPAR-γ. This effect was increased after treatment with vaccenic acid. Also this fatty acid increased the intracellular amount of GLP-1, but did not stimulate secretion. Therefore, the results suggest that S100B is further investigated as a biomarker for DM2