Investigação de IRS-2 e SOD-1 em pacientes com Diabetes Mellitus tipo 2 e Periodontite submetidos a tratamento periodontal

Abstract

As interações entre Diabetes Mellitus tipo 2 (DM2), Dislipidemia e Periodontite (P) são influenciadas pela disfunção da resposta imune e pelo aumento do estresse glico-oxidativo. A proteína Substrato 2 do Receptor de Insulina (IRS-2) é de grande importância na via de sinalização da insulina, servindo como uma molécula adaptadora de quinases que participam da transdução do sinal da insulina. No contexto do DM2, a Superóxido Dismutase (SOD) atua como uma das principais enzimas antioxidantes para controlar o estresse glico-oxidativo. O objetivo deste estudo longitudinal é investigar se a expressão gênica e proteica de IRS-2 e SOD é modulada pelo tratamento periodontal. Foram investigados 156 indivíduos, divididos em 5 grupos com pelo menos 30 indivíduos em cada grupo: DM2_Descompensado+P; DM2_Compensado+P; DM2_Sem_P; Periodontite e Controle. Cada participante teve seu perfil glicêmico, lipídico e periodontal examinado antes e após o término do tratamento periodontal básico e/ou cirúrgico dependendo do grupo e das necessidades de cada paciente. A expressão dos genes IRS2 e SOD1 foi investigada nos leucócitos, na ocasião da realização do exame bioquímico. Dos pacientes que tiveram indicação de tratamento cirúrgico, um pequeno fragmento de tecido gengival que seria descartado, foi obtido para avaliação histológica, estereométrica e imunohistoquímica para quantificar células imunomarcadas com IRS-2. A atividade enzimática de SOD foi avaliada na saliva por meio da espectrofotometria. Níveis mais elevados de mRNA de SOD1 foram encontrados em pacientes Controle, tanto no início quanto no final do estudo. Por outro lado, níveis mais altos de mRNA de IRS2 foram observados em pacientes com Periodontite no início do estudo, mas não houve diferença estatisticamente significativa nessa expressão no final do estudo. Em relação à atividade enzimática de SOD (U/ml) na saliva, foram observados menores níveis em indivíduos com DM2_Compensado+P. A concentração da atividade de SOD (U/g) na saliva foi significativamente maior de pacientes com Periodontite e DM2_Descompensado+P. Uma correlação foi observada entre as expressões gênicas de IRS2 e SOD1. A análise imunohistoquímica para IRS-2 apresentou um grande infiltrado inflamatório composto por células polimorfonucleares marcadas imunopositivamente nos grupos DM2+P. Conclui-se que este estudo fornece evidências sobre as mudanças nos níveis transcricionais e traducionais de SOD1 e IRS2 em pacientes com T2DM e periodontite, com influência da terapia periodontal não cirúrgica.

The interactions between Type 2 Diabetes Mellitus (T2DM), Dyslipidemia, and Periodontitis are influenced by immune response dysfunction and increased glyco-oxidative stress. Insulin Receptor Substrate 2 (IRS-2) protein is crucial in the insulin signaling pathway, serving as an adaptor molecule for kinases involved in insulin signal transduction. In the context of T2DM, Superoxide Dismutase (SOD) acts as one of the main antioxidant enzymes to control glyco-oxidative stress. The aim of this longitudinal study is to investigate whether the gene and protein expression of IRS-2 and SOD is modulated by periodontal treatment. A total of 156 individuals were investigated, divided into 5 groups with at least 30 individuals in each group: T2DM_poorlyC+p; T2DM_wellC+P; T2DM_without_P; Periodontitis; and Control. Each participant had their glycemic, lipid, and periodontal profiles examined before and after the completion of basic and/or surgical periodontal treatment depending on the group and individual needs. The expression of IRS2 and SOD1 genes was investigated in leukocytes at the time of biochemical examination. For patients who required surgical treatment, a small gingival tissue fragment that would otherwise be discarded was obtained for histological, stereometric, and immunohistochemical evaluation to quantify IRS-2 immunolabeled cells. SOD enzymatic activity was assessed in saliva using spectrophotometry. Higher mRNA levels of SOD1 were found in Control patients, both at the beginning and end of the study. Conversely, higher levels of IRS2 mRNA were observed in patients with Periodontitis at the study's outset, but there was no statistically significant difference in expression at the study's end. Regarding SOD enzymatic activity in saliva (U/mL), lower levels were observed in individuals with T2DM_wellC+P. The concentration of SOD (U/g) in saliva was significantly higher in patients with Periodontitis and T2DM_poorlyC+P. A correlation was observed between IRS2 and SOD1 gene expressions. Immunohistochemical analysis for IRS-2 showed a significant inflammatory infiltrate composed of immunopositively marked polymorphonuclear cells in the T2DM+P groups. In conclusion, this study provides evidence of changes in transcriptional and translational levels of SOD1 and IRS2 in patients with T2DM and periodontitis, with influence from non-surgical periodontal therapy.