Alterações morfológicas no tecido ósseo têm sido descritas nos usuários de hipoglicemiantes orais da classe das tiazolidinedionas (TZDs). Hipotetiza-se que alguns genes relacionados com a osteogênese e osteoclastogênese podem ser influenciados pelo tratamento farmacológico, entretanto, o exato mecanismo ainda não está bem esclarecido. O objetivo do estudo foi avaliar o efeito da pioglitazona no remodelamento ósseo através de genes envolvidos na osteoclastogênese em indivíduos recentemente diagnosticados com DM2 e modelos animais, com a finalidade de identificar marcadores genéticos sensíveis de alterações ósseas. Foram convidados para participar do estudo 199 indivíduos (100 diabéticos e 99 normoglicêmicos), no ambulatório de dislipidemias do Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia. Os indivíduos diabéticos foram tratados com pioglitazona (15, 30, 45, 45 mg/ dia/ via oral) por 16 semanas. Foram colhidas amostras de sangue, antes e após o tratamento para avaliações laboratoriais, extração de DNA genômico e de RNA total. Os polimorfismos e a expressão do mRNA nas células sanguíneas foram determinados pela PCR em tempo real através do sistema TaqMan®. Para o estudo em modelo animal após a indução da dieta hiperlipídica por 32 semanas, foram utilizados 12 camundongos machos da linhagem C57BL/J6, os quais foram divididos em três grupos: controle (n=4); diabéticos induzidos pela dieta hiperlipídica (DH, n=4) e diabéticos induzidos pela dieta hiperlipídica e tratados com pioglitazona 35mg/Kg/dia por 16 semanas (DHP, n=4).

Para os grupos experimentais foram colhidos:

amostras de sangue, para exames laboratoriais; fêmures, para a extração do RNA total; e tíbias, para determinação dos parâmetros histomorfométricos. Os pacientes DM2 apresentaram diminuição nas concentrações séricas de osteocalcina e na expressão de OPG e aumento na expressão de VDR em comparação ao grupo NG (p<0,05). A expressão de RANKL e IL6 foi maior entre as mulheres, enquanto que a expressão de PPARG foi maior entre os homens com DM2 em comparação ao grupo NG (p=0,032). Pacientes DM2 antes do tratamento apresentaram glicemia e expressão do mRNA de IL6 negativamente associados ao cálcio ionizado, enquanto que as transcrições de TNFA e VDR foram associadas positivamente e negativamente com bALP respectivamente (p<0,05). O tratamento com pioglitazona reduziu a glicemia de jejum, glicemia pós-prandial, insulina, HOMA-IR, triglicerídeos, VLDL-C, tALP e bALP e aumentou a HDL, tACP, TNF-α e a transcrição de OPG (p<0,05). A glicemia basal associou-se positivamente com o cálcio ionizado. A expressão basal de OPG foi associado negativamente com tALP, enquanto que a expressão basal de TNFA foi associada positivamente com tALP e negativamente com tACP. A expressão basal IL6 foi associada positivamente com tALP, enquanto que a expressão basal de VDR foi associada negativamente com osteocalcina e positivamente com bALP em resposta ao tratamento (p<0,05). O polimorfismo RANK rs1805034 foi associado com redução na transcrição do gene RANK nos indivíduos DM2 e com o remodelamento ósseo após o tratamento com pioglitazona (p<0,05). O polimorfismo RANKL rs9525641 foi associado com aumento da transcrição gênica de RANKL nos indivíduos NG e DM2 e melhora da resposta farmacológica nos indivíduos DM2 tratados com pioglitazona (p<0,05). O polimorfismo rs3102735 do gene OPG foi associado com aumento da formação óssea nos indivíduos DM2 antes e após o tratamento (p<0,05). O genótipo CG do polimorfismo OPG rs2073618 foi associado com alteração da transcrição de OPG no grupo DM2 pré e pós-tratamento (p<0,05). O polimorfismo PPARG rs1801282 foi associado com menor risco para o desenvolvimento de diabetes (p<0,05). O polimorfismo PPARG rs2972162 foi associado com melhora da resistência insulínica nos indivíduos DM2 tratados com pioglitazona (p=0,017). O polimorfismo ESRI rs9340799 foi associado com redução da formação óssea nos indivíduos DM2 (p=0,038). Nos camundongos, após a indução da dieta hiperlipídica por 32 semanas, observou-se aumento do peso, da glicemia, do colesterol total, da expressão do mRNA de RANK, RANKL, IL6 e TNFA em fêmures e aumento de Tb.Sp e diminuição de BV/TV em comparação ao grupo controle (p<0,05). O tratamento com pioglitazona diminuiu a expressão de TNFA (p=0,028). As medidas histomorfométricas não alteraram-se após o tratamento (p>0,05). Os resultados sugerem que o estado hiperglicêmico e o tratamento influenciam os marcadores bioquímicos e moleculares. Os polimorfismos dos genes RANK, RANKL, OPG e ESRI parecem estar envolvidos no remodelamento ósseo independentemente da hiperglicemia e do tratamento e os polimorfismos do gene PPARG parecem estar envolvidos com menor risco para desenvolver diabetes e com a melhora da resistência insulínica em resposta ao tratamento com pioglitazona