As ilhotas pancreáticas têm em sua constituição as células <font face=\"Symbol\">b pancreáticas, as quais têm como função secretar insulina. A melatonina é secretada pela glândula pineal. No entanto, a ausência da melatonina, por meio da pinealectomia (PINX), induz diversas alterações nas funções celulares. A NAD(P)H oxidase é responsável pela produção de ânions superóxido. Nosso estudo teve como objetivo avaliar uma possível modulação da NAD(P)H oxidase pela PINX no Zeitgeber Time 6 e 18. Os resultados demonstram que a PINX induz alterações na funcionalidade das ilhotas pancreáticas, alterando a secreção de insulina estimulada pela glicose, o metabolismo da glicose, e o conteúdo de espécies reativas de oxigênio (EROs). Entretanto, não induz alterações nos respectivos ZTs na expressão protéica das subunidades p22phox, p47phox e gp91phox. Demonstramos que a pinealectomia induz alteração no padrão rítmico metabólico e secretório nas ilhotas isoladas, tendo a NAD(P)H oxidase uma possível participação no desenvolvimento nas alterações observadas. / Pancreatic islets are constituted by pancreatic cells, which main function is to secrete insulin. Melatonin is secreted by the pineal gland. However, the absence of melatonin by pinealectomy (PINX) induces several changes in cellular functions. The NAD(P)H oxidase is responsible for producing superoxide. Our study aimed to evaluate the possible modulation of NAD(P)H oxidase by pinealectomy in Zeitgeber Time 6:18. Our results show that the absence of melatonin induced by pinealectomy induces changes in the functionality of pancreatic islets, such as the insulin secretion stimulated by glucose, the glucose metabolism, and the content of reactive oxygen species (ROS). However, it does not induce changes in their respective Zts in the protein expression of the subunits p22phox, p47phox and gp91phox. We demonstrated that pinealectomy induces changes in metabolic and secretory rhythm pattern in isolated islets, being the NAD(P)H oxidase a possibly responsible for the changes observed.

Durante a gravidez, o pâncreas endócrino materno sofre alterações morfológicas e funcionais que resultam no aumento da massa de células beta e da secreção de insulina. Nos estágios finais da gestação ocorre aumento dos níveis plasmáticos de glicocorticóides que resulta na diminuição da secreção e da proliferação das células beta. Este fenômeno, que ocorre no período compreendido entre o final da gravidez e o inicio da lactação, promove a reversão fisiológica da adaptação funcional que se fez necessária durante a gravidez. Assim, estudamos mecanismos moleculares envolvidos na redução de proliferação destas células. As proteínas cinases reguladas por sinais extracelulares (ERK) estão envolvidas no crescimento e sobrevida celular. Os resultados mostram que o glicocorticóide sintético, dexametasona, diminui a proliferação de células beta e, para isto, induz diminuição da fosforilação das ERK-1/2 por meio do aumento da expressão de uma fosfatase de MAPK (MKP-1). Este mecanismo deve estar envolvido no remodelamento pancreático pós-natal induzido pelos glicocorticóides. / During pregnancy, maternal pancreatic islets undergo morphofunctional changes that increase beta cell mass and insulin secretion. At late stages of pregnancy there is an increase in plasma glucocorticoid levels that inhibit beta cell proliferation and beta cell function. This situation, which occurs in a period between late pregnancy and early stages of lactation, counteracts the functional gain established throughout pregnancy. In this work we studied the molecular mechanisms involved in the impaired beta cell proliferation. The extracellular regulated kinases (ERKs) are involved in cellular growth and survival. Our results show that dexametasone, a synthetic glucocorticoid, inhibits proliferation by a mechanism that includes up regulation of a dual specificity phosphatase (MKP1). This, by extension, impairs ERK1/2 activation. This mechanism could take part in the induced-glucocorticoid reestablishment of endocrine pancreatic mass after parturition.

O efeito de alterações no estado de óxido-redução (redox), tanto pelo aumento no estado oxidativo quanto pelo aumento no estado redutor, foi avaliado sobre a funcionalidade de ilhotas pancreáticas, através da análise da secreção de insulina estimulada pela glicose (GSIS), metabolismo da glicose e oscilações intracelulares de cálcio. O aumento no estado oxidativo inibiu a funcionalidade da célula pancreática. Entretanto, diminuição no estado oxidativo pela adição de antioxidantes exerceu efeito dual sobre a funcionalidade da célula <font face=\"Symbol\">&#946 pancreática, na qual pequenas alterações no estado redox estimularam a GSIS, enquanto alterações maiores suprimiram este efeito positivo. Adicionalmente, o conteúdo das espécies reativas de oxigênio (EROs) foi modulado por mudanças na concentração de glicose. Agudamente, o aumento na concentração de glicose suprimiu o conteúdo de EROs, que pôde ser correlacionada com o aumento na atividade da via de formação de NADPH, a via das pentoses-fosfato. Sob estes aspectos, alterações no estado redox podem ser parte do processo da GSIS. / The effect of changes in the oxidation/reduction (redox) state over pancreatic islet function was analyzed by shifts toward oxidative or reducing environments. Pancreatic cell function was analyzed by glucose-stimulated insulin secretion (GSIS), glucose metabolism and intracellular calcium oscillations. Redox modulation favoring the oxidative state inhibited pancreatic cell function. However, the suppression of the oxidative state by antioxidant treatment exerted a dual effect on pancreatic <font face=\"Symbol\">&#946 cell function, where small changes were positively correlated with an increase in insulin secretion, while higher changes suppressed GSIS. Additionally, the reactive oxygen species (ROS) content was modulated by changes in glucose concentration. Increasing concentrations of glucose acutely suppressed ROS content, what was correlated with the activation of the NADPH source, the pentose-phosphate pathway. Thus, the intracellular adjustment of ROS content may be part of the insulin secretion mechanism in response to glucose.

O transplante (Tx) de ilhotas pancreáticas (IP) é uma atraente alternativa para o tratamento do diabetes melito tipo 1. No entanto, para evitar a rejeição há necessidade de imunossupressão. Uma nova idéia de tolerância surge a partir do paradoxo imunológico, onde a mãe, imunologicamente competente, não rejeita o embrião durante a gravidez. Uma das hipóteses é que células da placenta expressam a molécula IDO, a qual protege o embrião do ataque imunológico materno. O objetivo do estudo foi analisar o efeito da indução da expressão da IDO em IP em transplante experimental de IP. Para tanto, as seguintes etapas de padronização foram necessárias. Etapa 1: Padronização da perfusão e digestão do tecido pancreático de rato e determinação do método para a purificação das IP, comparando-se diferentes gradientes de densidade: descontínuo de Ficoll, contínuo de Ficoll e contínuo de iodixanol. Foi demonstrado que o gradiente contínuo de iodixanol fornece maior pureza e maior número de IP íntegras e funcionais. Etapa 2: Padronização do Tx experimental de IP sob a cápsula renal para avaliação do número mínimo de IP transplantadas para reverter o diabetes induzido por estreptozotocina, definido como glicemia >300mg/Kg. Foram transplantadas entre 200 a 3.000 IP por experimento. A rejeição das IP foi analisada pela sobrevida das IP (permanência da glicemia <300mg/dL), tanto em Tx isogênico (Lewis-Lewis) como em alogênico (Sprague-Dawley-Lewis). Para reverter o diabetes foram necessárias no mínimo 2.500 IP. No transplante entre ratos isogênicos (n=6) não houve rejeição das IP. Já no transplante entre animais alogênicos (n=12), as IP apresentaram uma curta sobrevida pós-Tx (11±1 dias; p<0,01 vs. Tx isogênico). Dez dias pós-Tx, houve um grande infiltrado de macrófagos e linfócitos T no enxerto alogênico e uma diminuição significativa da expressão de insulina (p<0,001 vs. Tx isogênico). Etapa 3: Construção do vetor de expressão para IDO. A partir de RNA extraído de placenta de rata no 10º dia de gestação, foi amplificada a seqüência completa do cDNA para IDO, utilizando-se RT-PCR. Em seguida, o cDNA para IDO foi inserido em vetor de expressão (vetor-IDO). Etapa 4: Transfecção do vetor-IDO nas IP. O vetor-IDO foi introduzido nas IP através de lipofecção (Lipofectamina 2000), testando-se diferentes concentrações do vetor-IDO (0, 0,5, 1 e 10 ng/uL) e diferentes períodos de incubação (1h, 15h e 24h). A expressão de IDO nas IP foi confirmada por RT-PCR e imuno-histoquímica. A incubação com 10 ng/uL de vetor-IDO durante 24h foi eficaz para induzir a expressão de IDO nas IP, confirmada a nível de RNAm (RT-PCR) e de proteína (imuno-histoquímica). A eficiência da transfecção em nível funcional foi confirmada pela degradação de triptofano em cultura (dosagem de triptofano por HPLC). Etapa 5: Onze transplantes alogênicos (Sprague-Dawley-Lewis) com IP transfectadas com vetor-IDO foram realizados para analisar o efeito da IDO. Três animais foram sacrificados para análise de imuno-histoquímica e 8 animais foram acompanhados por 45 dias. A sobrevida das IP transfectadas com vetor-IDO foi significativamente maior comparada com a sobrevida de IP não-transfectadas (p<0,01). O estudo conclui que a expressão da IDO protege as IP aumentando a sobrevida das IP. / Transplantation (Tx) of pancreatic islets (PI) is an attractive alternative of treatment for type 1 diabetes mellitus. However, continuous immunossupression is necessary in order to avoid allograft rejection. A new idea of tolerance is based on the immunological paradox, during pregnancy, in that the mother, immunologically competent, does not reject the semi-allogeneic fetus. The hypothesis is that the placenta produces IDO molecules, which protect the embryos against the maternal immunologic attack. The aim of this study was to analyze the effect of the induction of the IDO expression into PI in an experimental model of PI transplantation. The following steps for standardization were necessary. Step 1: Besides the standardization of the rat pancreas perfusion and digestion, the best method for purification of the PI was determined, comparing several density gradients: Ficoll discontinuous, Ficoll continuous and iodixanol continuous. The iodixanol continuous gradient was able to provide high purity and a high number of intact and functional PI. Step 2: The transplantation of the PI between rats was established determining the minimal number of PI to reverse the diabetes (glycemia > 300mg/dL) induced by streptozotocin. In addition, the rejection was analyzed by PI survival (time with glycemia <300mg/dL) in syngeneic (Lewis-Lewis) and allogeneic (Sprague-Dawley-Lewis) transplantation. To reverse the diabetes at least 2,500 PI were necessary. Transplantation between syngenic rats (n=6) disclosed no rejection of the PI. In the allogeneic transplantation (n=12), the PI had a short survival (11±1 days). Ten days post-Tx, a higher number of macrophages and T lymphocytes were observed in the grafts, accompanied by very low insulin expression. Step 3: The expression vector for IDO was constructed from RNA extracted from rat placenta. RT-PCR was carried out to amplify the IDO cDNA, which was inserted into expression vector (IDO vector). Step 4: The IDO vector was introduced into PI through lipofection (Lipofectamine 2000) analyzing several concentrations of the IDO vector (0, 0.5, 1.0 and 10 ng/uL) and several periods of incubation (1h, 15h e 24h). The IDO expression in PI was confirmed by RT-PCR and immunohistochemistry. The incubation with 10 ng/uL of IDO vector during 24h was efficient to induce IDO expression in PI. The function of the IDO was confirmed by tryptofan degradation in culture (measurement of tryptofan by HPLC). Step 5: Eleven allogenic transplants (Sprague-Dawley to Lewis) of PI expressing IDO were performed to analyze the effect of the IDO in the rejection. Eight animals were accompanied for 45 days, whereas three were sacrificed after 10 days for immunohistochemistry analysis. Finally, the survival of the PI expressing IDO was significantly higher than nontransfected PI. The study concludes that the induction of the IDO into PI protects the PI increasing the PI survival.

Na gestação há aumento da proliferação e redução da apoptose das células b pancreáticas. Prolactina (PRL) desencadeia estas mudanças, que são revertidas após o parto mesmo na presença de PRL. In vitro, dexametasona (DEX) se contrapõe a PRL. Avaliamos se o estresse do retículo endoplasmático (ERE) está envolvido na apoptose do pós-parto e se os glicocorticóides (GC) participam deste mecanismo. A fragmentação do DNA aumenta no 3° dia pós-parto (L3), em paralelo com a diminuição de pAKT e aumento do TRB3, indutor da apoptose por ERE. BiP, ATF4, CHOP, e a ligação de CHOP e CHOP-ATF4 no promotor do TRB3 aumentam em L3. O inibidor do ERE PBA restaurou os níveis de pAKT e CHOP e inibiu a apoptose. Células RINm5F tratadas com DEX (24h) têm aumento de BiP e ATF4, de p-eIF2 e do XBP-1 ativo. DEX também induz TRB3, mas inibe a ligação de CHOP ao TRB3. O tratamento por 72h não altera p-eIF2a, diminui XBP-1 ativo e promove apoptose, único evento revertido pela PRL. Concluímos que a apoptose das ilhotas em L3 é desencadeada por ERE, mas os GC não induzem este mecanismo. / During gestation occurs increase on the proliferation and apoptosis reduction of pancreatic b cells. Prolactin (PRL) promotes these changes which are reverted after delivery. Dexametasone (DEX) in vitro opposed to PRL. We evaluate whether endoplasmatic reticulum stress (ERS) was involved on post-delivery apoptosis and glycocorticoids (GC) participate on this mechanism. DNA fragmentation increased on the 3rd day post-delivery (L3), in parallel with pAKT diminution and inductor of apoptosis-TRB3 augment by ERS. BiP, ATF4, CHOP along with binding of CHOP and CHOP-ATF4 to the TRB3 promoter increased in L3. ERS inhibitor-PBA restored pAKT, CHOP levels and inhibited apoptosis. RINm5F cells with DEX (24h) showed increase in BiP, ATF4, p-eIF2 and in active XBP-1. DEX induced TRB3, but inhibited the binding of CHOP to TRB3. The 72h treatment did not alter p-eIF2a, diminished active XBP-1 and promoted apoptosis; the unique event reverted by PRL. We concluded that apoptosis of islets in L3 is generated by ERS; nevertheless this mechanism is not induced by GC.

Made available in DSpace on 2017-07-21T19:59:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PALLOMA HOCAYEN.pdf: 1571020 bytes, checksum: 2b66eed389dee29aecb38d9310ca585e (MD5) Previous issue date: 2012-05-09 / In recent years diabetes has been gaining huge proportions, due to changes in the habits of life, poor diet and physical inactivity are key factors in disease development. To this end, various species of plants have been used etnofarmacologicamente or in clinical trials or to treat and combat the symptoms of Diabetes Mellitus. The present study used the methanol extract of the plant Bracharis dracunculifolia (rosemary field) belonging to the Asteraceae family, with the objective of evaluating the effect of his administration on hypothalamic obesity in animal model of MSG. The methodology was based on the preparation of the extract metabolic B. dracunculifolia by means of drying processes, spraying, orbital agitation of the extract in methanol, filtration and addition of rotaevaporação toxicity test of the extract in the brine shrimp. To obtain MSG animals, were used in newborn animals still injection of monosodium glutamate (MSG) for five consecutive days at a dose of 4 mg / g body weight to induce obesity. Treatment with methanol extract was carried out on animals at 180 days of life, for 30 days. Weight was evaluated, consumption of water and feed throughout the experiment. And after the animals have been sacrificed held in the isolation of pancreatic islets which were incubated with increasing concentrations of glucose (5.6 mM, 8.3 mM, 16.7 mM). The results obtained in the study demonstrated low toxicity of the extract of B. dracunculifolia. The MSG animals had proven by induction of obesity increased Lee index, and higher levels of visceral and subcutaneous fat compared to controls. The MSG animals weighed less, consumed less water and less food and had impaired glucose tolerance. The biochemical parameters did not obtain significant differences, except for triglycerides which showed to be higher in MSG animals, not having succeeded in restoring the extract this parameter. In the isolation of pancreatic islets, MSG animals that received the extract of B. dracunculifolia showed a significant secretion of insulin by the islets isolated, noting that the concentration of 8.3 mM and 16.7 mM was obtained increased secretion of insulin. It is concluded that the methanol extract of B. dracunculifolia obtained significant effect on insulin secretion in pancreatic islet cell isolation, noting the results obtained in the group MSG (MP), which were hyperinsulinemia because of a possible enhancement of oxidative stress, especially the high antioxidant content present in the extract B. dracunculifolia used in the study. / Nos últimos anos o Diabetes vem ganhando grandes proporções, devido a mudanças nos hábitos de vida das pessoas, má alimentação e sedentarismo, que são fatores centrais no desenvolvimento da doença. Para tanto, várias espécies de plantas vêm sendo utilizadas etnofarmacologicamente ou em ensaios clínicos para tratar e ou combater os sintomas do Diabetes Mellitus. O presente estudo utilizou o extrato metanólico da planta Bracharis dracunculifolia (alecrim do campo), pertencente a família Asteraceae, com o objetivo de avaliar o efeito de sua administração na obesidade hipotalâmica em modelo de animais MSG. A metodologia se baseou na preparação do extrato metabólico de B. dracunculifolia, por meio de processos de secagem, pulverização, agitação orbital do extrato em metanol, filtragem e rotaevaporação além do teste de toxicidade do extrato frente a Artemia salina. Para a obtenção de animais MSG, foram aplicados nos animais ainda neonatos injeção de glutamato monossódico (MSG), durante cinco dias consecutivos, na dose de 4mg/g de peso corporal, para indução da obesidade. O tratamento com o extrato metanólico foi realizado nos animais aos 180 dias de vida, durante 30 dias. Foi avaliado o peso, consumo de água e ração durante todo o experimento. E após os animais terem sido sacrificados realizou-se o isolamento de ilhotas pancreáticas, que foram incubadas em concentrações crescentes de glicose (5,6mM; 8,3mM; 16,7mM). Os resultados obtidos no estudo demonstraram baixa toxicidade do extrato de B. dracunculifolia. Os animais MSG obtiveram indução da obesidade comprovada pelo aumento do Índice de Lee, e maior teor de gorduras viscerais e subcutânea em relação aos controles. Os animais MSG apresentaram menor peso, consumiram menos água e menos ração e apresentaram intolerância a glicose. Os parâmetros bioquímicos não obtiveram diferenças significativas, com exceção dos triglicerídeos que apresentou-se maior nos animais MSG, não tendo o extrato conseguido restaurar este parâmetro. No isolamento de ilhotas pancreáticas, os animais MSG que receberam o extrato de B. dracunculifolia apresentaram uma secreção significativa de insulina pelas ilhotas isoladas, ressaltando que na concentração de 8,3mM e 16,7mM foi obtida maior secreção de insulina. Conclui-se que o extrato metanólico de B. dracunculifolia obteve efeito significativo da secreção de insulina, no isolamento de ilhotas pancreáticas, ressaltando os resultados obtidos no grupo MSG (MP), que se apresentaram hiperinsulinêmicos, devido a uma possível melhora do stress oxidativo, destacando-se o alto teor antioxidante presente no extrato de B. dracunculifolia utilizado no estudo.

As espécies reativas de oxigênio são capazes de influenciar a secreção de insulina, porém ainda não está clara a influência da glicose, principal secretagogo deste hormônio, sobre a homeostase redox das células beta pancreáticas. Incubações por 1 e 48 horas com diferentes concentrações de glicose (2,8; 5,6; 8,3; 11,1; 16,7 e 20 mM) demonstraram que esta é capaz de alterar não só o conteúdo de superóxido, produzido pela mitocôndria e NADPH oxidase, mas também o sistema antioxidante, alterando a concentração de GSH e a expressão das enzimas antioxidantes. Além disso, aumenta a interação Rac1/Sod1, que mantém a NADPH oxidase ativa. Porém, não apresenta endossomas de sinalização redox, os redoxossomas, em resposta a glicose. Estas alterações podem afetar eventos chave para este tecido endócrino, como a secreção de insulina e a morte celular. / ROS production in pancreatic beta cells has been associated with the insulin secretion process but the mechanism by which glucose affects the redox state in these cells remains unknown. In order to address this issue, we evaluated the effect of 1 or 48 hours incubation of pancreatic beta cells with various glucose concentrations (2.8, 5.6, 8.3, 11.1, 16.7 and 20 mM). Glucose loading induced superoxide production by mitochondria and NADPH oxidase complex, and enhanced the antioxidant capacity by increasing GSH content and modulate expression of antioxidant enzymes. Glucose also promoted Rac1/Sod1 interaction that maintains NADPH oxidase activated. These cells however did not present redox endosomes, the redoxosomes, in response to glucose loading. These effects might be associated with the process of insulin secretion and pancreatic beta cell death.

O Diabetes Mellitus tipo 2 (DM 2) é uma doença crônica na qual os pacientes apresentam capacidade secretória de insulina inadequada para suplantar a resistência insulínica concomitante e, como resultado, advém a hiperglicemia. Os mecanismos que explicam a diminuição da secreção insulínica não são completamente conhecidos e acredita-se que o depósito de amilina, um achado histopatológico freqüente nesses pacientes, esteja envolvido. A amilina humana é uma proteína co-secretada com a insulina capaz de se agregar e se depositar nas ilhotas pancreáticas. Ainda não está totalmente estabelecido se a toxicidade da amilina humana é mediada pelas fibrilas maduras, conforme demonstrado em trabalhos mais antigos, ou por oligômeros de tamanho intermediário, como tem sido aventado nos trabalhos mais recentes. O objetivo deste estudo foi avaliar o perfil de genes modulados por oligômeros, bem como por fibrilas maduras de amilina, em ilhotas pancreáticas de rato. As ilhotas foram isoladas a partir de ratos Wistar, mantidas em cultura por 24 horas e a seguir tratadas com 10 M de oligômeros ou de fibrilas maduras de amilina por 24 horas adicionais em concentração fisiológica ou suprafisiológica de glicose. O RNA total foi extraído e utilizado para análise da expressão gênica por microarranjos de DNA. O conteúdo de RNA de alguns genes modulados nas condições experimentais estudadas também foi avaliado por RT-qPCR, a fim de validar os resultados obtidos pela análise de microarranjos. A análise das vias significativamente afetadas pelas preparações de amilina demonstrou que, em ilhotas mantidas em concentração fisiológica de glicose, os oligômeros de amilina modularam, entre outros, processos relacionados à Resposta ao Estresse e à Apoptose, processos não modulados pelas fibrilas maduras de amilina. Em concentração suprafisiológica de glicose, o tratamento com oligômeros de amilina deixou de modular as vias relacionadas a Estresse e Apoptose, surgindo como moduladas vias relacionadas aos processos de Regulação da endocitose e Biossíntese de óxido nítrico. Os resultados do RT-qPCR sugeriram que somente os oligômeros (e não as fibrilas maduras) de amilina modulam genes relacionados a apoptose (Anxa1, Rab5a) e ao estresse oxidativo (Nos2 e Xdh), o que vai ao encontro dos estudos mais recentes que atribuem às fibrilas intermediárias um papel na citotoxicidade das células . Um achado novo do presente estudo foi a identificação do mRNA do Gipr (receptor de polipeptídeo inibitório gástrico) como alvo de regulação negativa pelos oligômeros de amilina, o que sugere que esse possa ser um mecanismo adicional pelo qual essas fibrilas intermediárias de amilina sejam deletérias para a célula pancreática. / Type 2 diabetes mellitus is a chronic disease in which there is inability of pancreatic cells to secrete sufficient insulin to overcome the insulin resistance in the peripheral tissues with resultant hyperglycemia. Mechanisms leading to diminished insulin secretion are not completely known and the amyloid deposit, a frequent histopathological finding in patients with type 2 diabetes, is believed to be involved. Human amylin, a protein co-secreted with insulin, is capable of aggregating and forming deposits in the pancreatic islets. It is not fully established whether amylin cytotoxicity is mediated by mature amylin fibrils or by soluble oligomers. The objective of this study was to evaluate the gene profiling modulated by oligomers as well as by mature amylin fibrils in rat pancreatic islets. The islets were isolated from Wistar rats, maintained in culture for 24 hours and then treated with 10 M of oligomers or mature amylin fibrils for additional 24 hour in physiologic and supraphysiologic glucose concentrations. Total RNA was extracted and used for gene expression analysis by microarray. RNA content of some modulated genes was evaluated by RT-qPCR in order to validate the results obtained from the microarray analysis. The analysis of the pathways significantly affected by the two amylin preparations demonstrated that, in islets maintained in physiological glucose concentration, amylin oligomers modulated, among others, processes related to Response to stress and to Apoptosis, which were not modulated by mature amylin fibrils. In supraphysiological glucose concentration, treatment with oligomers did not modulate the pathways related to Stress and Apoptosis, which were replaced by processes related to Endocytosis regulation and Nitric oxide biosynthesis. RT-qPCR results suggested that only amylin oligomers modulate genes related to apoptosis (Anxa1, Rab5a) and oxidative stress (Nos2 e Xdh), which is in agreement with studies indicating a role for oligomers in the cytotoxicity of cells. A new finding of the present study was the identification of the Gipr (gastric inhibitory polypeptide receptor) mRNA as a target for downregulation by amylin oligomers, which suggests that this might be an additional mechanism by which these oligomers are deleterious to the pancreatic cells.

O diabetes mellitus tipo 1 (DM1) é uma síndrome autoimune órgão-específica caracterizada pela destruição seletiva de células β que leva à morte celular. A DM1 é a causa de mais de 5% do total de mortes na população por ano e são poucas as estratégias de tratamento disponíveis. As linhagens celulares, são amplamente utilizadas nos estudos da DM1 como um modelo in vitro. A linhagem celular derivada de insulinoma murino, chamada de MIN6, assemelha-se as ilhotas de camundongo. Sendo assim, pesquisadores comprovaram que estas células apresentam características funcionais semelhantes às células β-pancreáticas em resposta a glicose e a outros secretagogos. Através de agregação espontânea e crescimento tridimensional, estas células formam as pseudoilhotas (PIs). A frutose-1,6-bisfosfato (FBP) é um açúcar bifosforilado, que apresenta duas estruturas anoméricas denominadas α e β furanose. Já são conhecidas algumas ações importantes da FBP, como: ação citoprotetora, antioxidante e anti-inflamatória. Com base no descrito, o objetivo deste estudo foi avaliar a possível ação citoprotetora da FBP sobre células MIN6, cultivadas em monocadas e como pseudoilhotas. Para tal, foram avaliados os efeitos do tratamento com diferentes concentrações (0,30 mM, 0,62 mM e 1,25 mM) de FBP sobre a viabilidade, proliferação e síntese de insulina em células MIN6. Também foram determinados os efeitos da FBP na formação, crescimento e viabilidade das PIs. MIN6 Os resultados mostraram, que em qualquer das doses testadas, a FBP aumentou a adesão das células MIN6. No entanto, os tratamentos com 0,62 e 1,25 mM de FBP provocaram uma inibição significativa da proliferação. A sintese de insulina foi detectada por imunocitoquímica e sua secreção basal estimulada por glicose determinada por ELISA. Como esperado, a formação e o crescimento de PIs é tempo dependente, tanto nas culturas controle como nas tratadas com FBP. Nas culturas tratadas com FBP, a formação de PIs maiores (150-300 μm) foi menor que nas culturas controle. A incorporação de iodeto de propídeo mostrou um aumento da porcentagem de células inviáveis nas culturas de PIs tratadas com 1,25 mM de FBP, sendo citotóxica nessa concentração. Embora ainda sejam necessários mais estudos para aprofundar o conhecimento da atividade citoprotetora da FBP em outros modelos celulares e em ilhotas pancreáticas, nossos resultados mostram que em monocamadas e PIs, da linhagem celular MIN6 utilizadas nos experimentos, que a FBP não apresentou atividade citoprotetora. / Diabetes mellitus type 1 (DM 1) is an organ-specific autoimmune syndrome characterized by the selective destruction of β cells that leads to cell death.The DM1 is the cause of more than 5% of all deaths in the population per year and there are few treatment strategies available. Cell lines are widely used in studies of DM1 in vitro model. The cell line derived from a mouse β insulinoma MIN6 is similar to the mouse islets. Studies of these cells exhibit functional characteristic similar to pancreatic β-cells in response to glucose and other secretagogues. Spontaneous aggregation and tridimensional growth those cells form the pseudoislets (PIs). Fructose-1,6-bisphosphate (FBP) is a biphosphorylated sugar with two anomeric forms designated α and β furanoses. Important actions of FBP as antioxidant, cytoprotective and anti-inflammatory. Based on the described, in this work, our objective is evaluate the cytoprotective effect of FBP on MIN6 cells in monolayer and pseudoislets agregate cells. The effects of FBP with different concentrations (0.30 mM, 0.62 mM and 1.25 mM) in MIN6 cells on the proliferation, viability and insulin synthesis. We also determined the effects of FBP in the formation, growth and viability of PIs. The results showed that all doses of FBP tested increased adhesion on MIN6 cells. However, the treatment with 0.62 and 1.25 mM of FBP causes a significant decrease in cell proliferation. Insulin synthesis detected by immunocytochemistry, basal and glucose-stimulated insulin secretion was determined by ELISA. As expected, PIs formation and growth is time dependent in the control cultures and treated with FBP. In cultures treated with FBP the formation of larger (150-300 μm) PIs was lower than in control cultures. Propidium iodide incorporation showed an increasing percentage of nonviable PIs cells in cultures treated with 1.25 mM of FBP, including cytotoxic. More studies are required to deepen understanding of the role of cytoprotective activity of FBP in other cell types and in pseudoislets, but our results indicate in cell line MIN6, monolayers and pseudoislets, that FBP did not show cytoprotective activity.

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:50:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-08-25 / O envelhecimento está associado à alteração da sensibilidade da célula β pancreática aos nutrientes resultando em intolerância à glicose e desenvolvimento do Diabetes mellitus (DM) do tipo 2 (DM 2). Neste estudo verificamos a função das células β no envelhecimento por meio da caracterização da sinalização do Ca2+, morfofisiologia mitocondrial e do estado redox de ilhotas pancreáticas de ratas senescentes com 24-25 meses de idade. Ilhotas isoladas de ratas senescentes secretaram menos insulina na presença de glicose. O influxo de Ca2+ em resposta à despolarização foi menor em ilhotas de ratos senescente em relação à ilhotas de ratas adultas. Ainda, a secreção de insulina potencializada pelo agente colinérgico carbacol (Cch) foi menor no grupo senescente. Ilhotas senescentes apresentaram menor produção de NAD(P)H em resposta à glicose, bem como menor potencial elétrico mitocondrial (ΔΨm) e maior acúmulo de espécies reativas de oxigênio (EROs) quando comparado ao grupo adulto. A análise das células β que compõem a ilhota pancreática, por meio de microscopia eletrônica, demonstrou que o grupo senescente apresenta grande quantidade de lisossomos e corpos residuais, e, alterações morfológicas nas mitocôndrias com cristas mitocondriais modificadas quando comparadas ao grupo adulto. Além disso, foi evidenciada a presença de invaginações nos envoltórios nucleares, que são indicativos de apoptose, nas células do grupo senescente. Contudo, a análise da taxa de apoptose por TUNEL não demonstrou alterações entre o grupo senescente e adulto. Portanto, o envelhecimento reduz a capacidade secretória da célula &#61538; pancreática frente à glicose e ao estímulo colinérgico. Estes efeitos estão relacionados a alterações na morfofisiologia mitocondrial das células que compõem à ilhota pancreática resultando em déficit metabólico e também maior geração de EROs. Estes efeitos juntamente com a redução da entrada de Ca2+ quando há despolarização e menor potencialização da secreção frente ao estímulo colinérgico, resultaram em prejuízos no adequado acoplamento estímulo/secreção das células &#61538;. / Aging is associated with changes in pancreatic β cells sensitivity to nutrients resulting in glucose intolerance and diabetes mellitus (DM) type 2 (DM 2) development. Here the study cells function Ca2+ signaling, mitochondrial morphophysiology and redox state of isolated islets from senescent rats with 24-25 months old. Adult rats wister 4-5 months old were used as controls. Islets from senescent rats secreted less insulin in the presence of glucose. The influx of Ca2+ in response to depolarization is smaller in senescent islets when compared to adult islets. Also, the increase in insulin secretion induced by the cholinergic agent carbachol (Cch) was lower in the senescent islets. In addition, from senescent rats showed lower NAD (P) H production in response to glucose, decreased mitochondrial electric potential (ΔΨm) and a higher accumulation of the reactive oxygen species (ROS) when compared to islets from adult rats. Electron microscopy showed that the β cells from senescent islets presented higher lysosomes and residual bodies density, and changes in the morphology of the mitochondria, that showed alterations in the mitochondrial cristae when compared to adult group. Furthermore, nuclear invaginations were observed in cells of senescent group indicate apoptosis in this group. However, the rate of apoptosis analysed by TUNEL methodology showed no changes between the groups. In conclusions, the secretory capacity of the pancreatic β cells in the presence of glucose and the cholinergic stimulation were decreased in aging, these effects were associated with related mitochondrial morphophysiology dysfunction that result in decreased metabolism and increased ROS production. These effects together with the lower Ca2+ influx in response to depolarization and lower potentiation of the secretion in repose to the colinergic stimulus, results a diruption on the β cells stimulus/secretion coupling. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações