Variabilidade das frações de baixo peso molecular da butirilcolinesterase no diabetes mellitus tipo 1 e tipo 2

Abstract

Resumo: Dois locos autossômicos (BCHE e CHE2) determinam a variabilidade da butirilcolinesterase (BChE). O loco CHE2 determina os fenótipos CHE2 C5 e CHE2 C5+, caracterizados pela ausência ou presença do complexo C5, constituído pela associação da BChE com uma proteína ainda desconhecida, de produção controlada por este loco. Além desta forma molecular, a BChE apresenta-se em associações homólogas e heterólogas que são estudadas por métodos eletroforéticos. A BChE tem mostrado relação com diversos quadros patológicos, especialmente aqueles que possuem alterações lipoprotéicas. Um destes quadros é o diabetes mellitus (DM), que agrupa vários distúrbios metabólicos, envolvendo a obesidade e alto risco de doença arterial coronariana. Foi observado que as frações de baixo peso molecular (PM) da BChE apresentam comportamento atípico em obesos. Portanto, o objetivo deste trabalho é estudar o comportamento da BChE e de suas frações de baixo PM nos diabéticos tipo 1 (DM1) e tipo 2 (DM2). Foram analisadas amostras de DM1, DM2 e não diabéticos, para atividade total de BChE, por espectrometria e para as atividades absolutas (AAs) de cada uma das bandas de baixo PM por eletroforese em gel de poliacrilamida, seguida de reação por coloração específica sobre o gel. Os resultados mostraram que os diabéticos CHE2 C5 , de maneira semelhante aos obesos, mostraram deficiência da B6, que corre entre o dímero e o trímero e cuja composição ainda é desconhecida. Nos DM1, o índice de massa corporal (IMC) se correlacionou negativamente com as AAs das bandas 2, 3, 5, 6 e 7 e nos DM2 a razão cintura/ altura mostrou correlação positiva com as AAs das bandas 1, 2, 3, 4 e 5, relacionado o maior grau de obesidade dos DM2 e indicando que, provavelmente, a falta de insulina nos DM1 leva a uma deficiência na deposição de adiposidade nestes pacientes, prejudicando a secreção hepática de BChE. Nos DM2, CHE2 C5 , observou-se um aumento médio nas AAs de B4 (monômero-albumina), dando indicação de maior lipólise nestes pacientes; B1 (monômero) e B7 (trímero) relacionados a maior degradação e/ou maior produção extra hepática da BChE e de B5 (dímero) indicando maior produção hepática dos tetrâmeros. Os DM1 também mostraram aumentos de B1, B4 e B7, porém não de B5, fato este que talvez possa ser usado para diferenciar DM1 de DM2. Outra diferença observada entre os dois grupos foram as correlações negativas das bandas com o IMC nos DM1 e positivas com CALT (razão cintura/altura) nos DM2. Nos CHE2 C5+, pode-se concluir que este fenótipo possui uma relativa função de proteção contra as alterações metabólicas no organismo e que esta proteção pode ser perdida nos pacientes diabéticos, mas isto é apenas uma sugestão, uma vez que o número de amostras CHE2 C5+ analisadas foi pequeno.

Abstract: Two autossomic loci (BCHE and CHE2) determine the butyrylcholinesterase (BChE) variability. The CHE2 locus determines the presence or absence of the C5 complex, an association of BChE with a still unknown protein controlled by this locus, giving the CHE2 C5+ and CHE2 C5 phenotypes, respectively. These and other molecular forms of BChE are homologous and heterologous associations of BChE, and can be studied by electrophoretic methods. BChE have been correlated with several pathologic situations, specially related with metabolic diseases, as lipoprotein alterations and obesity. One of these pathologies is Diabetes Mellitus (DM), which is composed by several metabolic disturbances, envolving obesity and increasing the risks for coronary heart disease. Earlier studies have showed that the low molecular weight forms of BChE present atypical behavior in obese individuals. So, the aim of this study is to verify the behavior of the low molecular weight forms within DM type 1 (DM1) and DM type 2 (DM2). Samples of three groups of individuals were analyzed: DM1, DM2 and non diabetic controls, for total BChE activity (ABChE) by spectrometry and the activity of each low molecular weight form (AAs), by polyacrylamide gel electrophoresis method, followed by specific coloring reaction. The results about DM CHE2 C5 showed that, like obese individuals, DM patients have deficiency of B6, that runs between dimer and trimer and whose composition is still unknown; in DM1, body mass index (BMI) correlated negatively with the AAs of bands 2, 3, 5, 6 and 7, and in DM2, the waist to height ratio (WHtR) correlated positively with the AAs of bands 1, 2, 3, 4 and 5, indicating that DM2 are more obese and, probably because of the lack of insulin, DM1 have lower rates of adiposity deposition, impairing the hepatic secretion of BChE; in DM2, increases in the AA of B4 (monomer plus albumin) indicate higher lipolysis in these patients, in the AA of B1 (monomer) and B7 (trimer) indicate that these patients have higher rates of BChE degradation and/or extra hepatic production of the enzyme, and in the AA of B5 (dimer) indicate that they also have higher hepatic production of BChE. DM1 showed increases in the AAs of B1, B4 and B7, but a reduction in the AA of B5, fact that may be used as a clue for the differentiation between DM1 and DM2. Another difference observed in CHE2 C5 samples, is that BMI correlated negatively with the AAs of the bands of DM1, and that WHtR correlated positively with the bands in DM2. In CHE2 C5+ controls, can be concluded that this phenotype give a relative protection against metabolic alterations, and that this protection may be lost in DM patients; but this is only a suggestion, once the number of CHE2 C5+ samples used was to low.