Metabolismo da Arginina no Diabetes Tipo 2 Pediátrico

Paralelamente à epidemia de obesidade infantil, o diabetes tipo 2 (DM2) em crianças está se tornando um problema significativo de saúde pública. A incidência de DM2 pediátrico aumentou em 50% durante a última década, e dados recentes mostram que DM2 é responsável por um em cada quatro casos de diabetes recém-diagnosticados em crianças. As crianças com DM2 têm um curso agressivo da doença e um rápido declínio na função das células β, e muitas também apresentam múltiplos fatores de risco para doenças cardiovasculares em uma idade precoce. A doença é caracterizada por resistência à insulina e secreção de insulina prejudicada, mas as bases moleculares do DM2 ainda não estão totalmente elucidadas. Este estudo tem como objetivo descobrir o papel do metabolismo da arginina na patogênese do DM2 pediátrico e o efeito da administração exógena de arginina na função das células β em crianças com DM2.

A arginina é um conhecido estimulante da secreção de insulina nas células β pancreáticas. O óxido nítrico (NO) é sintetizado a partir da arginina pela NO sintase, e a arginina estimula a secreção de insulina em mecanismos mediados por NO e independentes de NO, estimulando a guanilato ciclase, despolarização da membrana e subprodutos metabólicos. Os efeitos da arginina nas células β pancreáticas dependem da concentração de arginina disponível nas células. Técnicas cinéticas usando infusões de marcadores isotópicos e metabolômica direcionada fornecem uma oportunidade única para determinar a disponibilidade de arginina "intracelular" e sua contribuição relativa de vários caminhos para esse pool. Tais estudos em adultos com DM2 mostraram que a arginina e o NO desempenham papéis na patogênese do DM2, afetando a secreção de insulina e a sensibilidade à insulina. Nos dados preliminares sobre crianças com DM2, os pesquisadores descobriram que crianças com DM2 tinham níveis mais baixos de arginina, citrulina (precursor da arginina) e glutamina (precursor da citrulina) em jejum. Nesta proposta, os investigadores buscarão a validação cinética dessas observações geradoras de hipóteses para investigar o papel do metabolismo da arginina no DM2 pediátrico. Nossa hipótese central é que crianças com DM2 têm disponibilidade inadequada de arginina (objetivo 1), levando a uma função subótima das células β, que pode ser restaurada pela administração exógena de arginina (objetivo 2). Se nossas hipóteses forem comprovadas, a suplementação de arginina desempenhará um papel clinicamente vital na melhoria dos resultados do diabetes nessa população como um nutriente seguro, de baixo custo e prontamente disponível.