Orientadores: Henrique Marques Barbosa de Souza, Carla Beatriz Collares Buzato / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T12:54:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hernandes_LeticiaHelenaPinto_M.pdf: 22200442 bytes, checksum: 95e81ba6b7934db5b7e01d5eea75202c (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O Diabetes Mellitus tipo 2 (T2DM) representa uma das principais doenças do mundo moderno, e é caracterizado pelo comprometimento da homeostase glicêmica do organismo, resultante de uma combinação da redução da sensibilidade periférica à insulina e o comprometimento da função das células-'beta'. Estudos recentes sugerem que Coup-TFII possui um papel importante na homeostase glicêmica e no metabolismo energético. Apesar destes trabalhos representarem fortes indícios, ainda é desconhecido se Coup-TFII desempenharia este papel modulador da homeostase glicêmica e do metabolismo energético em indivíduos com T2DM. O objetivo deste trabalho foi investigar o padrão de expressão de Coup-TFII em camundongos apresentando um quadro pré-diabético. Para isto, foram utilizados camundongos C57BL/6 tipo selvagem tratados com dieta hiperlipídica (dHL) por 60 dias (animais dHL). A caracterização metabólica revelou que estes animais apresentaram características de quadro pré-diabético, i.e., sobrepeso, resistência periférica à insulina associada à moderada hiperglicemia, significativa hiperinsulinemia (resultante da hiperplasia compensatória de células-'beta') e distúrbios na secreção de insulina, tanto no estado basal (2,8 mM de glicose), quanto em condição estimulatória (16,8 mM de glicose). A análise da expressão de Coup-TFII por qPCR revelou uma redução dos níveis transcricionais deste gene em ilhotas dos animais dHL. Estes resultados indicam que a relação negativa previamente demonstrada entre hiperglicemia, hiperinsulinemia e reduzida secreção de insulina e a expressão de Coup-TFII também ocorre no quadro pré-diabético desenvolvido pelos animais dHL. Interessantemente, análise do conteúdo proteico de Coup-TFII revelou um aumento significativo de 33,6% nos animais dHL, resultado que contrasta com a redução da transcrição deste gene nas células-'beta' destes animais. Uma possível explicação seria pelo papel fundamental que Coup-TFII exerce no processo de proliferação das células-'beta' dependente da via Wnt/'beta'-catenina, observada durante o desenvolvimento e potencialmente atuando na hiperplasia compensatória nos animais dHL. Além disso, trabalhos recentes demonstraram que Coup-TFII atua como um regulador negativo de sua própria transcrição em células-'beta'. Portanto, com 60 dias de tratamento o quadro de hiperplasia nos animais dHL demandaria maiores níveis da proteína de Coup-TFII em comparação com os animais Ctr. Uma vez elevado, este nível proteico de Coup-TFII, juntamente com os efeitos das alterações metabólicas, teriam um efeito negativo sobre a transcrição de Coup-TFII nos animais dHL / Abstract: Type 2 diabetes mellitus (T2DM) is one of the most important diseases in the modern world, and is characterized by the compromise of the glycemic homeostasis and a result of a combination of insulin resistance and impaired 'beta'-cell function. Recent studies show that nuclear receptor COUP- TFII (Chicken ovalbumim upstream promoter transcription factor II) plays an important role in regulating glycemic homeostasis and energy metabolism. Although these results are a strong hint, it is still unknown whether Coup-TFII would have a role modulating glycemic homeostasis and energy metabolism in individuals suffering from T2DM. The aim of this work was to investigate the expression pattern of the transcription factor Coup-TFII in mice displaying pre-diabetic condition. To this aim, C57BL/6, wildtype mice were treated with high fat diet (dHL, from the Portuguese dieta hiper lipídida) for 60 days (dHL mice). Metabolic characterization confirmed that dHL mice display characteristics of pre-diabetic condition, i.e., overweigh, insulin resistance associated with moderate hyperglycemia, hyperinsulinemia (as a result of hyperplasia of 'beta'-cells) and impaired insulin secretion both, in basal and high blood glucose concentrations. Gene expression analysis for Coup-TFII by qPCR revealed a significant reduction of its transcripts in pancreatic islet of dHL animals. These results indicate that the previously described negative relationship between hyperglycemia, hyperinsulinemia and imparted insulin secretion and Coup-TFII expression is also happening in the pre-diabetic condition developed by dHL animals. Interestingly, analysis of the protein expression of Coup-TFII reveled a significant increase of 33,6% in dHL animals, a result that the contrasts with the reduction of Coup-TFII transcripts observed in these animals. One possible explanation is the essential role that Coup-TFII plays in the Wnt/'beta'-catenin-dependent 'beta'-cell proliferation, in addition to the negative feedback loop observed in 'beta'-cells for Coup-TFII on its own expression. By 60 days of treatment, 'beta'-cell proliferation during hyperplasia in dHL animals would require levels of Coup-TFII protein higher then in control animals. Once increased, this higher protein level, in addition to the metabolic alterations, would have a negative effect on Coup-TFII transcription in dHL animals / Mestrado / Biologia Celular / Mestre em Biologia Celular e Estrutural

Orientador: Henrique Marques Barbosa de Souza / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-27T10:31:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rosa_VivianedeSouza_M.pdf: 2727894 bytes, checksum: d0d5ab88ca9670f3109f39586f01a78c (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Células-tronco embrionárias (CTE) são células indiferenciadas que possuem a capacidade de (1) se proliferarem indefinidamente (auto-renovação) e, quando induzidas, (2) darem origem a qualquer tipo celular presente no embrião (pluripotência). Uma das abordagens mais comumente utilizadas para o estudo de diferenciação de CTE é através da formação de agregados multicelulares esféricos denominados corpos embrióides (CE). CE passam por um processo de morfogênese semelhante ao observado em embriões, originando derivados dos três folhetos germinativos. Durante o desenvolvimento embrionário, a formação e o posicionamento dos três folhetos ocorre por um processo altamente coordenado que culmina na formação de um embrião polarizado no eixo anteroposterior. Entretanto, um dos grandes desafios de pesquisas que envolvem o uso da diferenciação de CTE em CE é encontrar indícios de que esses processos são recapitulados in vitro e se entender como que células derivadas dos folhetos germinativos, que no embrião ocorrem de forma altamente organizada, são originadas em estruturas celulares sem nenhuma organização global evidente, como visto em CE. Coup-TFII (Chicken ovalbumin upstream promoter-transcription factor II) é um fator de transcrição o qual possui um papel fundamental na regulação do desenvolvimento embrionário e na aquisição de destinos celulares específicos durante a diferenciação de CTE. Utilizando CE como um modelo de estudo, caracterizamos a expressão de Coup-TFII e seu possível envolvimento durante a determinação de destinos celulares. Nossos resultados identificaram uma expressão hemisférica de Coup-TFII em CE em etapas inicias do processo de diferenciação. Esta observação nos levou a caracterizar a distribuição espacial de marcadores moleculares tecido-específicos nos CE em relação à expressão hemisférica de Coup-TFII. Interessantemente, praticamente todas as células identificadas como precursores mesodérmicos e precursores neuroectodérmicos, através da expressão de Brachyury-T e Nestin, respectivamente, estão contidas nas população de células Coup-TFII-positivas. Estes resultados sugerem a existência de um mecanismo de organização global intrínseco nas CTE, onde a expressão de Coup-TFII parece segregar os CE em dois hemisférios e, provavelmente de forma antagônica com Oct4, determinaria diferentes destinos celulares ainda em fases iniciais da diferenciação / Abstract: Embryonic stem cells (ESC) are undifferentiated cells that have the ability to (1) proliferate indefinitely (self-renewal) and when induced, (2) give rise to any cell type present in the embryo (pluripotency). One of the most commonly used approaches for the study of ESC differentiation is through the formation of spherical multicellular aggregates called embryoid bodies (EB). EB undergo a process similar to that observed in morphogenesis embryos, giving derivatives of three germ layers. During embryonic development, formation and placement of the three germ layers is a highly coordinated process by which culminates in the formation of a polarized embryo in the antero-posterior axis. However, one of the great challenges of research involving the use of ESC differentiation in EB is to find evidence that these processes are recapitulated in vitro and in understanding how to cells derived from the germ layers that occurs in the embryo highly organized manner originate on cellular structures with no apparent global organization, as seen in the EB. COUP-TFII (chicken ovalbumin promoter-upstream transcription factor II) is a transcription factor which plays a key role in the regulation of embryonic development and determination of specific cell fates during differentiation ESC. Using EB as a model system, we characterized the expression of Coup-TFII and its possible involvement in the determination of cell fates. Our results identified a hemispheric expression of Coup-TFII in EB at the onset of differentiation. This observation led us to characterize the spatial distribution of tissue-specific molecular markers in EB in relation the hemispheric expression of Coup-TFII. Interestingly, practically all cells identified as mesodermal and neuroectodermal precursors by the expression of Brachyury-T and Nestin, respectively, are contained in the COUP-TFII-positive cell population. These results suggest the existence of a mechanism of global organization intrinsic to ESC, where the expression of Coup-TFII segregates the EB into two hemispheres and probably antagonistically with Oct4, determine different cell fates still in early stages of differentiation / Mestrado / Biologia Tecidual / Mestra em Biologia Celular e Estrutural