Padronização de modelo de diabetes do tipo 2 em Caenorhabditis elegans e avaliação do efeito da taurina comparada à metformina

Abstract

O Diabetes mellitus é uma doença caracterizada por hiperglicemia crônica, resultante da deficiência/ausência na secreção de insulina e/ou de sua ação. O diabetes tipo 2, forma mais comum da doença, é responsável por cerca de 90% dos casos. A metformina é o tratamento de escolha para essa doença, porém seu mecanismo de ação ainda não é completamente conhecido. A taurina, um aminoácido semiessencial, tem apresentando potencial efeito antidiabetico em modelos de roedores. Entretanto seus impactos em Caenorhabditis elegans (C.elegans) ainda não foram completamente elucidados. Este estudo teve como objetivo investigar os efeitos da taurina sobre variáveis relacionadas ao perfil glicêmico em um modelo de diabetes tipo 2, usando C. elegans como organismo experimental, bem como identificar a dose antidiabética da metformina, considerando parâmetros como sobrevivência, comprimento e área do corpo e níveis de glicose. Para a realização dos experimentos, foram utilizadas cepa de C. elegans N2 Bristol (tipo selvagem) cultivados em placas de Petri de ágar (100 mm) contendo meio de crescimento de nematoides (NGM) e alimentada com bactérias Escherichia coli OP50. Após sincronização em estágio L1, cerca de 3.000 vermes foram expostos a 500 mM de frutose para indução do modelo de diabetes, enquanto placas sem frutose serviram como controle negativo. Em seguida, os vermes foram tratados por 48h com diferentes concentrações de metformina (25, 50 e 100 μM) e taurina (10, 50 e 100 μM). Avaliaram-se sobrevivência, comprimento e área corporal, além dos níveis de glicose, determinados no sobrenadante obtido após sonicação e centrifugação das amostras utilizando um kit comercial (Bioclin). A concentração de frutose reproduziu condições de alta glicose em C.elegans. A metformina, em todas as concentrações testadas, reduziu os níveis elevados de glicose nos vermes e, na menor concentração, aumentou a sobrevivência dos nematoides. A concentração de 50 μM foi utilizada como controle positivo para efeito redutor de glicose. Descobrimos que a taurina é capaz de reduzir os níveis elevados de glicose nos vermes na maior concentração, e a menor concentração aumentou a sobrevivência do C.elegans. Entretanto, não observamos diferenças significativas no comprimento e na área corporal dos vermes entre os grupos analisados. Pois, investigações futuras são necessárias para esclarecer os mecanismos envolvidos nesse efeito.

Diabetes mellitus is a disease characterized by chronic hyperglycemia resulting from deficiency/absence of insulin secretion and/or its action. Type 2 diabetes, the most common form of the disease, accounts for about 90% of cases. Metformin is the treatment of choice for this disease, but its mechanism of action is not yet fully understood. Taurine, a semi-essential amino acid, has shown potential antidiabetic effects in rodent models. However, its effects on Caenorhabditis elegans (C. elegans) have not yet been fully elucidated. This study aimed to investigate the effects of taurine on variables related to the glycemic profile in a type 2 diabetes model, using C. elegans as an experimental organism, as well as to identify the antidiabetic dose of metformin, considering parameters such as survival, body length and area, and glucose levels. For the experiments, C. elegans N2 Bristol (wild type) strains were used, cultivated in agar Petri dishes (100 mm) containing nematode growth medium (NGM) and fed with Escherichia coli OP50 bacteria. After synchronization at stage L1, approximately 3,000 worms were exposed to 500 mM fructose to induce the diabetes model, while plates without fructose served as negative controls. The worms were then treated for 48 hours with different concentrations of metformin (25, 50, and 100 μM) and taurine (10, 50, and 100 μM). Survival, length, and body area were evaluated, in addition to glucose levels, determined in the supernatant obtained after sonication and centrifugation of the samples using a commercial kit (Bioclin).The fructose concentration reproduced high glucose conditions in C. elegans. Metformin, at all concentrations tested, reduced high glucose levels in worms and, at the lowest concentration, increased nematode survival. A concentration of 50 μM was used as a positive control for glucose-reducing effects. We found that taurine is capable of reducing high glucose levels in worms at the highest concentration, and the lowest concentration increased the survival of C. elegans. However, we did not observe significant differences in worm length and body area between the groups analyzed. Therefore, further research is needed to clarify the mechanisms involved in this effect.