Efeito da Pioglitazona no TIMP-3 e TACE no Diabetes Tipo 2 (PIO-TACE)

A pioglitazona demonstrou ter potentes efeitos antiinflamatórios e antiateroscleróticos. No entanto, os mecanismos pelos quais a pioglitazona exerce esses efeitos não são claros. Propomos que o inibidor tecidual da metaloproteinase-3 (TIMP-3) e a enzima conversora de TNF-alfa (TACE) desempenham um papel importante na melhora mediada pela pioglitazona na sensibilidade à insulina e na função endotelial. Em modelos animais, a pioglitazona em dose baixa inibe a progressão da lesão e a expressão da metaloproteinase da matriz em placas ateroscleróticas avançadas. Acreditamos que uma dose menor de Pioglitazona também terá efeitos anti-inflamatórios sem os potenciais efeitos adversos do ganho de peso.

A fim de examinar o efeito da dose baixa de pioglitazona (15mg/dia) em TIMP-3 e TACE em melhorias mediadas por pioglitazona na sensibilidade à insulina e na função endotelial, propomos estudar indivíduos com diabetes mellitus tipo 2 (T2DM) que participarão dos seguintes estudos : (i) OGTT; (ii) DXA para teor de gordura corporal, (iii) pinça hiperinsulinêmica euglicêmica, (iv) biópsia de músculo esquelético.

Este estudo examinará o efeito da Pioglitazona sobre (1) a atividade do substrato TIMP e TACE no músculo esquelético e sua relação com a sensibilidade à insulina e adipocitocinas - resistina, TNF-α e Visfatina; (2) marcadores de inflamação e aterosclerose - proteína C reativa, VCAM-1, ICAM-1, endotelina 1, E-selectina, P-selectina, TNFrecI, TNFrecII, IL-6 rec. Quinze indivíduos receberão placebo e 15 receberão pioglitazona.

Design de estudo.

Projeto paralelo duplo-cego controlado por placebo.

ENDPOINTS

PRIMÁRIA: Redução na expressão dos genes TIMP-3 e TACE e na atividade do substrato TACE no músculo esquelético e no tecido adiposo.

SECUNDÁRIO: Melhoria em: (1) Sensibilidade à insulina no músculo esquelético, (2) FFA plasmático (ácido graxo livre) e níveis lipídicos (3) redução nas concentrações de VCAM e ICAM.

PLANO DE PESQUISA - PROTOCOLO EXPERIMENTAL Sujeitos - Pretendemos estudar sujeitos com DM2 (IMC 30-40 Kg/m2, idade=18-70 anos, HbA1c <10%); dos quais um número igual de indivíduos em cada grupo receberá placebo/medicamento em estudo. Com este desenho de estudo, seremos capazes de discriminar os efeitos da pioglitazona na atividade do substrato TIMP3 e TACE e na expressão gênica em pacientes com DM2 e indivíduos não diabéticos com síndrome metabólica. Indivíduos em ambos os braços do estudo (placebo e medicamento do estudo) serão pareados por idade, IMC e HbA1c e os efeitos da Pioglitazona nestes indivíduos serão independentes do efeito redutor de glicose do medicamento. Serão excluídos os indivíduos diabéticos que receberam insulina anteriormente ou que estejam tomando uma tiazolidinediona. Serão estudados apenas pacientes diabéticos livres de outras doenças de órgãos importantes. Serão estudados apenas indivíduos cujo peso corporal esteja estável há pelo menos três meses e que não participem de exercícios extenuantes.

Antes do início da pioglitazona, todos os indivíduos participarão dos seguintes estudos:

(i) Visita de qualificação: Exame físico, histórico médico, traçado de EKG, hemograma completo, SMA 24 e perfil lipídico serão realizados. Além disso, os níveis plasmáticos em jejum de colesterol total/HDL/LDL, triglicerídeos e marcadores para aterosclerose e inflamação (PCR: proteína C-reativa) e hipercoagulabilidade (inibidor do ativador do plasminogênio -1), adiponectina, TNF-α e HbA1c serão medida neste dia.

(ii) OGTT (75 gramas) para avaliar a tolerância global à glicose e a secreção de insulina. A biópsia do músculo vasto lateral será realizada 30 minutos antes do início do TOTG.

(iii) Medição da massa corporal magra e massa isenta de gordura com varredura de Absorciometria de Raios-X de Dupla Energia (DXA).

(iv) A reatividade da artéria braquial com vasodilatação mediada por fluxo pós-isquêmico e resposta à nitroglicerina sublingual será realizada no mesmo dia em que a DXA for realizada.

Após a conclusão dos estudos acima, os indivíduos serão designados aleatoriamente para receber placebo ou pioglitazona em uma dose de 15 mg por dia durante 24 semanas. Os indivíduos receberão aconselhamento dietético antes do início da terapia com pioglitazona e serão solicitados a consumir uma dieta padrão de manutenção de peso ADA durante todo o estudo. Os pacientes serão vistos para acompanhamento a cada 2 semanas. Em cada visita de acompanhamento, o histórico médico intermediário, pressão arterial, pulso, peso e concentração de glicose plasmática em jejum serão determinados. A cada 4 semanas serão medidos a atividade dos substratos TIMP e TACE, adiponectina, visfatina, proteína C-reativa (PCR) e marcadores de inflamação e aterosclerose (VCAM-1, ICAM-1, endotelina 1, E-selectina, P-selectina). Além disso, todos os meses mediremos HbA1c, lipídios plasmáticos e testes de função hepática. Após 24 semanas de tratamento com pioglitazona, todos os indivíduos terão uma repetição: (i) medição da massa corporal gorda e magra por DXA, (ii) OGTT, (iii) biópsia do vasto lateral.

A duração total do estudo desde o início da pioglitazona/placebo será de 26 a 30 semanas. Os estudos de linha de base serão realizados durante um período de 1 a 4 semanas. Os estudos repetidos serão realizados durante as últimas 24-30 semanas de terapia com pioglitazona.

Métodos OGTT E BIÓPSIA PERCUTÂNEA DO MÚSCULO ESQUELÉTICO

Todos os indivíduos serão admitidos no Centro de Pesquisa Clínica Geral (GCRC) do South Texas Veterans Healthcare System, Audie Murphy Division, San Antonio, Texas no dia do estudo entre 6h45 e 8h. Os indivíduos não terão permissão para comer ou beber nada depois das 22h da noite anterior, até que o estudo seja concluído. Por volta das 7h30, os indivíduos ingerirão 75 gramas de glicose. Amostras de plasma para concentrações de glicose, insulina e peptídeo C serão coletadas em -30, -15 e 0 minutos e a cada 15 minutos a partir de então por duas horas. 30 minutos antes do início do OGTT, será realizada uma biópsia muscular do músculo vasto lateral. Após a injeção de xilocaína, uma incisão de 5 mm é feita 10-15 cm acima da patela e a agulha de biópsia é inserida no músculo. A agulha é conectada à sucção e aproximadamente 200 mg de tecido muscular são obtidos. Todas as biópsias musculares serão armazenadas em nitrogênio líquido em até 15 segundos, até o processamento para ensaios específicos.

Seremos capazes de derivar do OGTT uma estimativa muito confiável da secreção de insulina, bem como da sensibilidade à insulina, calculando o índice "MATSUDA" e também o índice OGIS (sensibilidade oral à glicose à insulina). Esses índices demonstraram repetidamente se correlacionar extremamente bem com os resultados obtidos pelo clamp euglicêmico.

Três a sete dias depois, o teor de gordura corporal será determinado por DXA.

CLAMP HIPERINSULINEMICO EUGLICÊMICO:

Em um dia separado, os indivíduos serão internados no Centro de Pesquisa Clínica Geral (GCRC) do South Texas Veterans Healthcare System, Audie Murphy Division, San Antonio, Texas, entre 6:45 e 8:00 AM para uma euglicemia hiperinsulinêmica (80 braçadeira mU (mili-Unidade)/m2•min). A calorimetria indireta contínua (Deltatrac, Sensormedics, Anaheim, CA) será realizada 30 minutos antes do início do clamp de insulina e durante o período de 150-180 minutos do clamp de insulina para calcular as taxas de glicose e oxidação lipídica. Depois de obter as amostras basais para insulina, peptídeo C, uma dose inicial de insulina é administrada nos primeiros 10 minutos, seguida de infusão constante. Aos 5 minutos, uma taxa variável de glicose é infundida para manter a glicose plasmática em ~100 mg/dl por 180 minutos.

Após a conclusão dos estudos acima, todos os indivíduos (diabéticos, síndrome metabólica não diabética) iniciarão o tratamento com pioglitazona em uma dose de 15 mg por dia e continuarão por 24 semanas. Os indivíduos receberão aconselhamento dietético antes do início da terapia com pioglitazona e serão solicitados a consumir uma dieta padrão de manutenção de peso ADA durante todo o estudo. Os pacientes serão vistos para acompanhamento a cada 2 semanas. Em cada visita de acompanhamento, o histórico médico intermediário, pressão arterial, pulso, peso e concentração de glicose plasmática em jejum serão determinados. Todos os meses mediremos HbA1c, lipídios plasmáticos, testes de função hepática, adipocitocinas e marcadores inflamatórios conforme descrito anteriormente. Após 4 meses de tratamento com pioglitazona, os indivíduos terão uma repetição: (i) medição da massa corporal gorda e magra por DXA, (ii) OGTT com biópsia do vasto lateral.