Orientadores: Marta H. Krieger-Azollini, Antonio Carlos Boschero / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-20T01:40:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Crepaldi_SilviaCristina_M.pdf: 5590505 bytes, checksum: b013d47cf01e064c820efc4b70d7cbef (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: o presente trabalho teve como objetivo analisar o efeito da PRL no processo de maturacão da resposta secretória à glicose em células B pancreáticas. Enfase foi dada, ao estudo de possíveis alteracões nas permeabilidades dos íons potássio e cálcio e sobre a secrecão de insulina.Para isto, ilhotas de ratos Wistar recém-nascidos, foram cultivadas por 7 a 9 dias, em Meio Essencial Mínimo, acrescido de 11% de soro fetal bovino (v/v), 2% da mistura penicilina (100 U/ml)-estreptomicina (0,1 mg/ml), com concentracão final de glicose de 10 mM. As ilhotas foram mantidas a 37°C; pH 7,4; em uma atmosfera com 5% de C02. O meio de cultura foi renovado a cada 48 horas. Parte do material em cultura serviu como controle e parte recebeu tratamento diário com PRL (2 ~g/ml).Após o período de cultura, foram executados os seguintes protocolos:a) Perfusão de ilhotas para a análise da dinâmica do efluxo do aSRb+, do 45Ca2+ e da secrecão de insulina. b) Medidas do influxo de 45Ca2+. c) Extracão e dosagem do (conteúdo total de insulina por ilhota.Os resultados mostraram que: 1. A capacidade da glicose em alterar o efluxo do 8sRb+, foi maior em ilhotas tratadas com PRL do que em relacão às controle. 2. O efeito da tolbutamida, diminuindo e da diazoxida,aumentando o efluxo do 8SRb+, foi mais acentuado em ilhotas tratadas com PRL do que nas controle. 3. O aumento na incorporação de 45Ca que ocorreu frente ao aumento da concentração de glicose ou de K+, foi semelhante em ambos os grupos experimentais.4. Na ausência do Ca2+ extracelular, glicose não provocou redução no. efluxo do 45Ca2+, em ambos os grupos de ilhotas.5. O tratamento hormonal melhorou a resposta secretória das ilhotas, quando estimuladas por 16,7 mM de glicose. 6. O conteúdo total de insulina foi maior em ilhotas tratadas com PRL do que em ilhotas controle. Concluindo, os resultados indicam que em ilhotas neonatais de rato, o tratamento crônico com PRL, aumentou o conteúdo de insulina, potencializou a capacidade da glicose em reduzir o efluxo do K+ e em aumentar a secreção de insulina. Contudo, o tratamento com PRL não influiu de maneira significativa sobre o efeito da glicose a nível dos fluxos de Ca2+ / Abstract: The present study aimed to compare the effect of PRL on the maturation of the mechanisms of insulin secretion induced by glucose in neonatal pancreatic islets. Our attention were centralized mainly on possible alterations in Ca2+ and K+ fluxes and insulin release.For this purpose islets from neonatal Wistar rats were cultured for 7 to 9 days in Minimal Essential Medium,supplemented with 11% fetal calf serum (v/v), 2% penicilin (100 Ujml)-streptomicin (0,1 mg/ml) and glucose (final concentration 10 mM). The islets were maintened at 37°C; pH 7,4; in a 5% CO2 atmosphere. Culture medium was renewed every 48 hours. Part of the islets was used as control and part was treated daily with PRL (2 j.lg/ml). After culture, the following protocols were executed: a) Measurement of 86Rb+ and 45Ca2+ efflux rate and insulin release by perifused islets.b) Measurement of 45Ca influx in incubated islets. c) Measurement of total insulin content in the islets. The results showed that: 1. The capacity of glucose in changing the 8BRb+ effl~, was higher in PRL-treated islets than in control islets. 2. The effects of tolbutamide (lowering) and diazoxide (increasing) the B6Rb+ efflux, were higher in PRL-treated than in control islets. 3. PRL-treatment did not affect the ability of glucose and high K+ to increase the 45Ca uptake by incubated islets. 4. Glucose failed to affect the 45Ca2+ efflux from islets perifused in the apsence of Ca2+, either in PRL-treated or control islets. 5. Total insulin content was higher in PRL-treated than in contraI islets. 6. Finally, glucose induced higher increase in insulin secretion in PRL-treated islets than in contraI islets. The results indicate that in neonatal rat islets, the cronic treatment wi th PRL increased the insulin content of islets and significantly changed the ability of glucose in reducing the K+ efflux and to increasing the insulin secretion. However, PRL treatment did not influence the effect of glucose on Ca2+ fluxes / Mestrado / Fisiologia e Biofisica / Mestre em Ciências Biológicas

Orientador: Antonio Carlos Boschero / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-23T19:19:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Delattre_Edson_D.pdf: 8025457 bytes, checksum: ce0a341bbc8af8368dc36028f49008fd (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Investigaram-se a secreção de insulina e os efluxos de K+ e Ca2+,em ilhotas pancreáticas de rato, isoladas em seis diferentes momentos do dia (0,4, 8, 12, 16 e 20 h) Para o estudo da secreção de insulina, utilizaram-se ilhotas de ratos, alimentados ou submetidos a jejum durante 48 horas, incubadas (60 min a 37°C) em condição estática, em tampão-Krebs contendo glicose (entre zero e 27,7 mM), após pré-incubação durante 30 minutos. Os efluxos de K+ e Ca2+ foram determinados pela medida das taxas de efluxo de 86Rb e 45Ca, respectivamente, em ilhotas previamente carregadas desses traçadores e perfundidas por Krebs contendo diferentes concentrações de glicose. Ritmo diário da secreção de insulina foi observado em G 5,6 (Krebs contendo glicose [5,6 mM]) e em G 8,3, concentrações nas quais a maior secreção ocorreu no período escuro. O grupo do período escuro apresentou deslocamento, para a esquerda, da curva de secreção de insulina em resposta a glicose, com menor limiar estimulatório que o grupo do período claro. Incremento da concentração extracelular de glicose (de 5,6 para 8,3 mM) provocou maior aumento da secreção de insulina, no período escuro. o ECso das curvas de secreção de insulina foi mínimo à O h e máximo às 8h. Verificou-se correlação negativa, ao longo do dia, entre o efeito da retirada de glicose do Krebs, sobre o efluxo fracional de 86Rb, e os valores da secreção de insulina em G O. Constatou-se variação diária do efeito da supressão de glicose do Krebs, sobre o efluxo de 86Rb, com valores máximo e mínimo às 16 e 4 h, respectivamente. Jejum durante 48 horas não impediu a ocorrência de variação diária do efluxo de 86Rb. Contudo, provocou redução, tanto dos valores de parâmetros que medem esse efluxo, quanto da amplitude de variação dos mesmos, nas 24 horas do dia. Provocou, também, aparente deslocamento de fase dos parâmetros que representam o efeito da retirada de glicose do meio de perfusão. o efeito máximo de glicose (8,3 mM), ao reduzir a taxa de efluxo de 86Rb, foi observado à O h, enquanto o mínimo foi registrado às 12 h. Verificou-se significativa correlação, ao longo do dia, entre os valores da secreção de insulina e a intensidade da inibição do efluxo de 86Rb, provocada por glicose (8,3 mM). Embora se tenha constatado variação diária do efluxo de 45Ca, em G 16,7, com valor máximo às 20 h, não se observou correlação entre este parâmetro e os valores da secreção de insulina, em presença de G 16,7. Diante desses resultados, conclui-se que, em células beta de ilhotas pancreáticas isoladas de rato: A sensibilidade a glicose está diminuída no período claro. A responsividade a glicose é máxima à O h e mínima às 8 h. A secreção de insulina, estimulada por concentrações fisiológicas de glicose, é maior durante o período de atividade dessa espécie, o que decorreria do maior efeito de glicose, ao reduzir a permeabilidade a potássio, no período escuro. A ativação de canais K+ATP provocada por glicopenia é, aparentemente, mais extensa ao final do período de repouso dessa espécie. o ciclo alimentação-jejum, aparentemente, exerce efeito mascarador sobre o ritmo diário do efluxo de potássio / Abstract: This thesis examines the insulin secretion and the t<" and Ca2+ effluxes in pancreatic islets at different times of the day. Insulin secretion was measured during a 60 min incubation (37°C) of islets from fed or 48 h-starved rats. The t<" and Ca2+ effluxes were determined by measuring the rate of Rb + and Ca2+ efflux, respectively, from islets preloaded with these tracers and incubated in Krebs solution containing different concentrations (O; 2.8; 5.6; 8.3; 11.1; 16.7 and 27.7 mM) of glucose. A diary rhythm was observed in insulin secretion, with the highest release occurring during the dark period in G 5.6 (Krebs containing 5.6 mM glucose) and G 8.3. The dark period insulin secretion curve in response to glucose was shifted to the left compared with the light period response and showed a lower stimulatory threshold. Thus, the lowest ECso for stimulation by glucose was observed at 12:00 a.m. (7.8 mM) and the highest at 8:00 a.m. (12.4 mM). During the day, a negative correlation was shown between the effect of the glucose withdraw from the Krebs, on the fractional efflux of the 86Rb and the levei of insulin secretion in G O. For the former, the maximum and minimum occurred at 4:00 p.m. and 4:00 a.m., respectively. Starvation for 48 h did not inhibit the occurrence of 86Rb efflux although there was a reduction in the absolute values and in the range of variation over a 24 h period. It also induced apparent shift of phase of the parameters that represents the effect of the glucose remova I from the perfusion medium. The maximum and minimum effects of 8.3 mM glucose in reducing the efflux rate were observed at 12:00 a.m. and 12:00 p.m., respectively. Over a 24 h period, there was a significant correlation between the levei of insulin secretion and the inhibition of 86Rb efflux induced by 8.3 mM glucose. Although the efflux of 45Ca in G 16.7 peaked at 8:00 p.m., there was no correlation between this parameter and the levei of insulin secretion in thisconcentration of glucose. These results indicate that in response to physiological concentrations of glucose, beta cells of the rar s isolated pancreatic islets release more insulin during the normal activity period of the species. This higher secretion may be related to an improved ability of glucose to reduce the permeability of these ceUs to potassium during the dark period. The glycopenia-mediated activation of t(" ATP channels in rat pancreatic beta ceUs is greater at the end of this species' rest period. The feeding-starvation cycle appears to mask the daily rhythm of potassium efflux from beta ceUs / Doutorado / Fisiologia / Doutor em Ciências

Orientador: Antonio Carlos Boschero / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-23T09:57:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mendonca_AnaCristinadosSantos_M.pdf: 2984469 bytes, checksum: 05ad25856a10ccc3e82024835a6de424 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Este trabalho objetivou avaliar a maturação do sistema secretor de insulina em ratos, através de um estudo, temporal da resposta secretória frente a diferentes estímulos. Para isso, fragmentos de pâncreas - (0,5 à 1 mm3) de fetos e neonatos e ilhotas adultas, foram incubados por 1 hora à ¿37 GRAUS C¿ em atmosfera de 95% 'O IND. 2¿ /5% 'C¿O IND. 2¿. As incubações foram realizadas em. solução de Krebs-Ringer contendo diferentes concentrações de glicose,potássio, teofilina e carbamilcolina. Após o período de incubação, a insulina secretada no meio, bem como, a extraída dos fragmentos de pâncreas ou de ilhotas isoladas, foram medidas por radioimunoensaio, sendo a secreção expressa como percentagem do conteúdo total de insulina ... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The aim of this work was to study, in rats, the maturation process of the secretory response of insulin following several stimuli. For that, pieces of pancreas (0,5-1 mm3) from rat fetuses and newborns or isolated adults islets, were incubated for 1 .hour at ¿37 GRAUS C¿ in 95% 'O IND. 2¿ /5% 'C¿O IND. 2¿ atmosphere with differents concentrations of glucose, potassium;. theophylline and carbamylcholine. Following the incubation,. the insulin secreted into the medium and extracted from the tissues, were measured hy radioimmunoassay,and were expressed as percentage of total insulin content ... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Fisiologia / Mestre em Ciências Biológicas

Orientador : Antonio Carlos Boschero / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-01T20:11:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arantes_VanessaCristina_M.pdf: 2202517 bytes, checksum: 96df5e7928eb9ee77b90e029f2b8e569 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Em animais, a desnutrição intra-uterina exerce efeitos marcantes sobre o desenvolvimento fetal e pós-natal. Além disso, baixo peso ao nascer está associado à secreção alterada de insulina, resistência à insulina e área diminuída da ilhota pancreática. Neste trabalho, verificamos a expressão do fator de transcrição PD X-I, a área da ilhota e a secreção de insulina em ilhotas de ratos neonatos e recém-desmamados (28 dias de vida), mantidos durante o período fetal e da lactação com uma dieta normoprotéica (17% de proteína) ou hipoprotéica (6% de proteína). Esses parâmetros também foram avaliados em ratos com 28 dias, recuperados da desnutrição intra-uterina. Após o desmame, a secreção de insulina em ilhotas isoladas em resposta 2,8 e 16,7 mmol/L de glicose foi reduzida em ratos desnutridos. Ao nascer e após 28 dias, a área da ilhota e a expressão protéica do PDX-1 também foram diminuídas, enquanto os níveis de mRNA em ilhotas de ratos desnutridos recém desmamados foram semelhantes aos níveis encontrados em ratos controles. A expressão protéica do PDX-1 e a área da ilhota, bem como a secreção de insulina, foram restauradas em ratos recuperados, enquanto o mRNA do PDX-l foi maior do que em ratos controles. Esses resultados sugerem associação entre expressão protéica do PDX-l diminuída, redução no tamanho da ilhota e secreção diminuída de insulina em ratos desnutridos. A reintrodução de dieta normal, logo após o nascimento, restaurou todos os parâmetros avaliados / Abstract: Intra-uterine and early postnatal malnutrition has profound consequences on fetal and postnatal development, both in humans and animals. In addition, low birth weight has been reported to be associated with impaired insulin secretion, insulin resistance and diminished area of pancreatic islets. To assess the expression of the transcription factor pancreatic and duodenal homeobox gene 1 (PDX-l) in pancreatic B-cells, and to examine the islet area and glucose-induced insulin secretion by islets from rats maintained on a low protein diet. PDX-l expression and islet area were assessed in rats maintained on a low (6%) or normal (17%) protein diet during fetal life. PDX-I protein and rnRNA levels, as well as insulin secretion and islet area were also measured after 28 days of life in normal, 10w protein, and recovered rats which received a normal protein diet after birth. Insulin secretion by isolated islets in response to 2.8 and 16.7 mmol glucose/L was reduced in 28-day-old low protein rats (P < 0.0001). At birth and after 28 days of life, the islet area and PDX-l protein expression were also reduced (P < 0.01). In contrast, PDX-l rnRNA levels in islets from 28-day-old low protein rats was similar to normal rats. PDX-l protein expression in B cells, the area of islets and insulin secretion were restored in recovered rats, whereas PDX-l rnRNA was higher than normal rats (P < 0.05). These results suggest a link between diminished PDX-l protein expression, a reduction in islet area and impaired insulin secretion in low protein rats. The reintroduction of a normal diet early in life restored islet area and cell physiology / Mestrado / Fisiologia / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Mario Jose Abdalla Saad / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-03T08:38:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pelegrinelli_FabianaFernandesFontana_D.pdf: 16389885 bytes, checksum: 5d058208b3c5558d1744a26a73e4362e (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: A insulina é um importante regulador de crescimento, iniciando suas ações através da ligação ao seu receptor que se autofosforila e, posteriormente, direciona sua capacidade tirosina quinase em direção a outras moléculas intermediárias, incluindo o substrato-1 do receptor de insulina (IRS-I), IRS-2 e Shc. Proteínas IRS podem se ligar a proteínas sinalizadoras que contêm um domínio SH2, tais como a subunidade de 85 kDa da fosfatidilinositol 3-quinase (pI 3K) e Grb2. A serina-treonina quinase Akt é ativada à jusante da PI 3K. Tem-se mostrado que a proteína Shc liga-se diretamente a Grb2 e leva à ativação da MAPK. No presente trabalho, investigamos as vias de sinalização da insulina na pele intacta de ratos, por meio de imunoprecipitação e "immunoblotting" com anticorpos específicos, e também através de imuno-histoquímica com anti-receptor de insulina. Nossos resultados mostraram claramente a presença do receptor de insulina (IR) em fragmentos de pele nas células da epidérme e folículos pilosos e menos intensamente nos fibroblastos da derme. Também observamos que o estímulo agudo com insulina pode induzir fosforilação em tirosina do IR e que as proteínas IRSs e Shc servem como moléculas sinalizadoras para a insulina na pele de ratos e que a insulina é capaz de induiir a associação de IRS-I/PI3K e Shc/Grb2 neste tecido, bem como a fosforilação de MAPK e Akt, demonstrando que proteínas envolvidas nas etapas iniciais da ação insulínica estão expressas na pele de ratos e são rapidamente ativadas após estímulo insulínico. O processo de cicatrização está comprometido no diabetes mellitus. Entretanto, a patogênese deste processo não está esclarecida e pode envolver anormalidades na sinalização insulínica. O outro objetivo deste estudo foi investigar a regulação destas proteínas na pele em cicatrização de ratos normais e diabéticos. Nossos resultados mostraram que a fosforilação induzida pela insulina e a expressão tecidual do IR, IRS-I, IRS-2, Shc, MAPK e Akt estão aumentadas em tecido cicatricial de pele em comparação com a pele intacta e diminuída em tecido cicatricial de ratos diabéticos, quando comparado com tecido cicatricial de ratos normais. A sinalização insulínica está aumentada na pele em reparo e é possível que a sinalização insulínica anormal, como demonstrado na pele dos ratos diabéticos, pode afetar a função celular na pele / Abstract: Insulin is an important regulator of growth and initiates its action by binding to its receptor that undergoes tyrosyl autophosphorylation and further enhances its tyrosine kinase activity towards other intermediate molecules, including insulin receptor substrate-1 (IRS-l), IRS-2 and Shc. IRSs proteins can dock various SH2-containing signaling proteins, such as the 85 kDa subunit of phosphatidylinositol 3-kinase (pI 3-kinase) and Grb2. The serine-threonine kinase Akt is activated downstream to PI 3-kinase. Shc protein has been shown to directly induce the association with Grb2 and downstream the activation of the mitogen-activated protein kinase (MAPK). In the present study we investigated insulin signal transduction pathways in skin of intact rats by immunoprecipitation and immunoblotting with specific antibodies, and also by immunohistochemistry with anti-insulin receptor antibody. Our results showed that skin fragments clearly demonstrated the presence of insulin receptor (IR) in cell bodies of the epidermis and hair follicles and some faint staining was also detected in fibroblasts of the dermis. It was also observed that acute stimulation with insulin can induce tyrosyl phosphorylation of IR and that the IRSs and Shc proteins serve as signaling molecules for insulin in skin of rats and that insulin is able to induce association of IRS-1/PI 3-kinase and Shc/Grb2 in this tissue, as well as phosphorylation of MAPK and Akt, demonstrating that proteins involved in early steps of insulin action are expressed in skin of intact rats and are quickly activated afier insulin stimulation. Wound healing is impaired in diabetes mellitus. However the pathogenesis ofthis process is not known and may involve abnormalities in insulin signaling. The other purpose of this study was to investigate the regulation of these proteins in wound healing skin of normal and diabetic rats. Our results showed that insulin induced tyrosyl phosphorylation and tissue expression ofIR, IRS-l, IRS-2, SHC, MAPK and Akt, are increased in the wound healing tissue compared to intact skin and decreased in wounded skin of diabetic rats when compared to wounded skin of normal rats. Insulin signal transduction is increased in repair tissue in skin and it is possible that abnormal insulin signaling, as demonstrated in skin of diabetic rats, could affect skin function / Doutorado / Clinica Medica / Doutor em Clínica Médica

Orientador: Licio Augusto Velloso / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-04T23:24:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_ClaudioTeodorode_D.pdf: 4471060 bytes, checksum: dd3735f8ba5c9ced50fdeab6a4bf2faa (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Diabetes melhtus tipo 2 é uma doença de etiologia multifatorial que resulta da confluência de pelo maios dois fenômenos distintos, resistência à ação e falência na produção de insulina. Evidências recentes tem sugerido que mecanismos comuns podem participar dos eventos que precipitam o desenvolvimento tanto da resistência à insulina quanto da falência da célula beta pancreática. A caracterização destes eventos pode abrir perspectivas para abordagens terapêuticas unificadas visando corrigir simultaneamente os dois mais importantes distúrbios que participam da gênese desta doença. A proteína co-ativador la do receptor ativado por prolíferador de peroxissoma, ou PGC-la, cumpre alguns requisitos que permitem sua inclusão numa lista de possíveis participantes nos mecanismos acima expostos. Para avaliar o papel desta proteína na produção e na ação periférica da insulina, utilizou-se um oligonucleotídeo antisense capaz de reduzir significativamente a expressão da PGC-la. Através deste método observou-se que a PGC- la responde a estímulos simpáticos que promovem a inibição da secreção de insulina. Tais estímulos induzem o aumento da expressão desta proteína que por sua vez leva a um aumento da expressão da proteína desacopladora-2 (UCP-2) em ilhotas pancreáticas. O desacoplamento da respiração mitocondrial deve favorecer a redução da produção de ATP decorrente do metabolismo da glicose e desta forma reduzir a secreção de insulina. Por outro lado, em um modelo animal de obesidade e diabetes induzido por dieta hiperüpídica observou-se um aumento da expressão da PGC-la em fígado e tecido adiposo. A inibição da expressão da PGC-la nestes animais promoveu restauração da homeostase da glicose, aumento da secreção de insulina, melhora na sinalização de insulina em tecidos periféricos e surpreendentemente, regressão da esteatose hepática induzida por dieta. Portanto, a proteína PGC-la surge como promissor alvo para abordagem terapêutica em diabetes mellitus e doenças afins / Abstract: Type 2 diabetes mellitus is a multifactorial disease that results from the confluence of at least two distinct events, insulin resistance and failure of the pancreatic beta cell. Recent evidences suggest that common mechanisms may participate in the events that precipitate the development of both insulin resistance and beta cell disarrangement. The characterization of such events may offer new perspectives for a unified therapeutic approach for diabetes. The protein PGC-la fulfills some of the requirements to be included in a list of potential candidates for playing a role in the genesis of both the main mechanisms involved in the development of diabetes. To evaluate the role of this protein in the production and action of insulin we employed an antisense oligonucleotide to PGC-la, which is capable of significantly reducing the expression of this protein. Through this approach it was observed that PGC-la responds to sympathetic stimuli mat inhibit insulin secretion. Such stimuli induce the expression of PGC-la and subsequently of the uncoupling protein-2 (UCP-2). Once induced UCP-2 favors a reduction of ATP production from glucose metabolism and therefore reduces insulin secretion. In addition, the expression of PGC-la was increased in liver and adipose tissue of an animal model of diet-induced obesity and diabetes. The inhibition of PGC-la promoted an increase of insulin secretion, an increase of peripheral insulin action, an improvement of insulin signal transduction and, surprisingly the reversal of diet-induced hepatic steatosis. Thus, PGC-la appears as an attractive potential target for therapeutics in diabetes and related diseases / Doutorado / Ciencias Basicas / Doutor em Clínica Médica

Orientadores: Helena Coutinho Franco de Oliveira, Antonio Carlos Boschero / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-08T19:29:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bonfleur_MariaLucia_D.pdf: 1633140 bytes, checksum: 765548b2268a05188490bc90cf1939b8 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Neste trabalho, investigamos se a hipercolesterolemia primária per se, independente de dieta rica em gordura, afeta a homeostase glicêmica e a secreção de insulina estimulada por vários secretagogos em animais knockout para o receptor de LDL (LDLR-/-). Além disso, investigamos os possíveis mecanismos envolvidos na liberação deste hormônio neste modelo animal. Podemos resumir nossos achados da seguinte maneira: camundongos LDLR-/- apresentam hiperglicemia pós-prandial, hipoinsulinemia, intolerância à glicose e sensibilidade periférica à insulina normal. Nós demonstramos que, as alterações na homeostase glicêmica ocorrem em parte, por uma diminuição da sensibilidade das ilhotas à glicose. A secreção de insulina é normal na presença de baixa concentração de glicose, entretanto na presença de 11,1 mmol/l, as ilhotas de animais LDLR-/- liberam menos insulina que as ilhotas controles. A secreção de insulina estimulada por outros secretagogos metabolizáveis (leucina e KIC) também está reduzida nas ilhotas dos animais knockout. O conteúdo total de insulina e DNA são similares entre os grupos, sugerindo que as alterações na secreção de insulina não ocorrem devido a diferenças no tamanho e/ou número de células b. Observamos uma redução na primeira e segunda fase de secreção de insulina estimulada por 11,1 mmol/l de glicose. A oxidação da glicose está reduzida, enquanto a metabolização da leucina está aumentada. Quando adicionamos agentes despolarizantes (KCl, Arginina e Tolbutamida), observamos uma redução da secreção de insulina tanto em concentrações basais quanto estimulatórias de glicose. Na presença de 11,1 mmol/l de glicose e carbacol (agonista colinérgico) ou PMA (ativador da proteína-quinase C), a secreção de insulina foi semelhante entre os grupos LDLR- /- e controles. Entretanto, quando estimulamos a secreção com forskolin ou IBMX, que aumentam os níveis de AMPc, observamos redução na liberação de insulina pelas ilhotas dos animais LDLR-/- em comparação com os controles. A expressão protéica da fosfolipase C (PLCb2) está aumentada enquanto que a expressão da proteína-quinase A (PKA) está reduzida nas ilhotas dos animais LDLR-/-. Assim, observamos que camundongos LDLR-/- apresentam alterações na homeostase glicêmica independente de dieta rica em gordura, provocada por redução na secreção de insulina devido, em parte à redução do metabolismo da glicose, bem como, redução na expressão da PKA / Abstract: In this work, we investigated whether primary hyperlipidemia per se, independently of a high-fat diet, affects glycemia and insulin secretion stimulated by several secretagogues in hypercholesterolemic low-density lipoprotein receptor knockout mice (LDLR-/-). In addition, we investigated the possible mechanisms involved in the release of this hormone. We found that, besides higher total cholesterol and triglyceride plasma concentrations, glucose plasma levels were increased and insulin decreased in LDLR-/- compared to the wild type (WT) mice. LDLR-/- mice presented impaired glucose tolerance, but normal whole body insulin sensitivity. In addition, we also demonstrate that the main cause of the impaired glucose homeostasis is a reduced pancreatic islet insulin secretion ability following fuel secretagogue stimuli. LDLR-/- mice have impaired insulin secretion in response to glucose without alterations in the pancreatic total insulin and DNA contents. These findings support the idea that the decreased response to glucose cannot be explained by differences islet size or number of beta cells, but it is probably caused by a defect in the secretory process. Glucose oxidation was 30% lower and L-leucine oxidation 60% higher in LDLR-/- islets than in WT islets. At basal (2.8 mmol/l) and stimulatory (11.1 mmol/l) glucose concentrations, the insulin secretion rates induced by depolarizing agents such as KCl, L-arginine and tolbutamide were significantly reduced in LDLR-/- when compared with WT islets. Insulin secretion induced by the PKA activators, forskolin and IBMX, in the presence of 11.1 mmol/l glucose, was lower in LDLR-/- islets, and it was normalized in the presence of the PKC pathway activators, carbachol and PMA. Western blotting analysis showed that phospholipase C-b2 expression was increased and PKA-a decreased in LDLR-/- compared with WT islets. In conclusion, we demonstrate that genetic hypercholesterolemia, due to complete deficiency of LDLR, impairs the beta cell insulin secretion, leading to hyperglycemia without affecting body insulin sensitivity. The lower insulin secretion in LDLR-/- mice islets may be explained by reduced glucose metabolism and expression of PKA / Doutorado / Fisiologia / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Everardo Magalhães Carneiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-24T14:27:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Borck_PatriciaCristine_M.pdf: 1384245 bytes, checksum: 89fa526347ae455e0cfcf6e3bd414018 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Os processos fisiológicos como ciclo sono-vigília e o metabolismo estão sujeitos a oscilações circadianas e são regulados por um conjunto de genes conhecidos como genes do relógio, ou clock genes. Mutação nesses genes em camundongos reduz a secreção de insulina e a proliferação das células ? pancreáticas promovendo intolerância a glicose e hiperglicemia. Distúrbios nutricionais em fases iniciais da vida estão associados com o aparecimento do Diabetes Mellitus tipo 2 na vida adulta. Camundongos submetidos a restrição proteica intrauterina apresentam expressão alterada dos clock genes e maior suscetibilidade ao ganho de peso e intolerância a glicose. Neste trabalho tivemos como objetivo determinar a expressão diária dos clock genes em tecidos periféricos, hipotálamo e ilhotas pancreáticas de camundongos submetidos a restrição proteica. Avaliamos também o perfil oscilatório da secreção de insulina estimulada por glicose e pelo agonista colinérgico carbacol nesse modelo animal. Camundongos submetidos a restrição proteica (R) apresentaram características típicas de desnutrição como menor peso corpóreo, hipoinsulinemia, hipoproteinemia e maior tolerância a glicose e a insulina. Camundongos R apresentaram maior consumo alimentar, acompanhado de alterações no perfil oscilatório de genes hipotalâmicos Pomc (Pro-opiomelanocortina) e Npy (Neuropeptídeo Y). Nesse tecido, somente o gene do relógio Rev-erb? teve sua expressão influenciada pela restrição proteica. Camundongos R apresentaram, no fígado e músculo perda do perfil oscilatório para os genes Bmal1 e Clock. Ainda, no fígado e ilhotas pancreáticas a expressão de Rev-erb? foi alterada, com redução no conteúdo de mRNA. Em relação ao gene Per1, camundongos R exibiram adiantamento na expressão desse gene no tecido adiposo. No músculo e ilhotas houve perda da oscilação diária para esse gene. Camundongos R exibiram, no músculo e tecido adiposo, adiantamento na expressão do gene Per2. Ilhotas isoladas de camundongos controle (C) apresentaram padrão oscilatório de secreção de insulina sendo os maiores níveis atingido nos ZT 2 e 14 e redução no ZT 8. Contudo, camundongos R apresentaram redução na secreção de insulina estimulada por glicose, e perda do seu perfil oscilatório. O grupo R não apresentou alteração na liberação de insulina na presença do agonista e antagonista de Rev-erb?. Além disso, a expressão dos genes Sintaxina, Sinaptotagmina, e Insulina, estão reduzidos em camundongos R. O grupo R também apresentou perda oscilatória da secreção de insulina na presença de glicose associada ao Carbacol e redução na expressão do Receptor Muscarínico de Acetilcolina. Com os presentes resultados podemos concluir que camundongos submetidos a restrição proteica apresentaram características típicas de desnutrição com alteração na homeostase glicêmica e secreção de insulina. Ademais, camundongos R exibiram perda do perfil de secreção desse hormônio ao longo de 24 horas, o qual está relacionado com as alterações na expressão de Rev-erb?. Além disso, houve alteração no perfil de expressão dos genes clock, em especial Rev-erb?, Per1 e Per2 nos tecidos periféricos, fato que pode estar relacionado com as alterações na tolerância a glicose e insulina em camundongos R / Abstract: The physiological processes such as sleep-wake cycle and metabolism are subject to circadian fluctuations and are regulated by a group of genes known as clock genes or genes clock. Mutations in these genes in mice reduces insulin secretion and ?-pancreatic cell proliferation promoting impaired glucose tolerance and hyperglycemia. Nutritional disorders in the early stages of life are associated with the onset of type 2 diabetes in adulthood. Mice subjected to intrauterine protein restriction have altered expression of clock genes and increased susceptibility to weight gain and glucose intolerance. In this study we aimed to determine the daily expression of clock genes in peripheral tissues, hypothalamus and pancreatic islets of mice subjected to protein restriction. We also evaluated the oscillatory profile of the glucose stimulated insulin secretion and the cholinergic agonist carbachol in this animal model. Mice subjected to protein restriction (R) showed typical features of malnutrition as lower body weight , hypoinsulinemia , hypoproteinemia and increased glucose tolerance and insulin. R mice had higher food consumption, accompanied by changes in the oscillatory profile to Pomc and Npy gene in the hypothalamus. In this tissue, only the expression Rev- erb? gene was influenced by protein restriction. Mice R showed in the liver and muscle loss of the oscillatory profile to Clock and Bmal1 gene. Still, in liver and pancreatic islets the expression of Rev- erb? was changed, with reduction in mRNA content. Regarding the Per1 gene, R mice exhibited advance in the expression of this gene in adipose tissue. In muscle and islets there was loss of daily fluctuation for this gene. R mice exhibited, muscle and adipose tissue, in advance of Per2 gene expression. Islets isolated from control mice (C) showed oscillatory pattern of insulin secretion with the highest levels attained in the ZT 2 e 14 and reduction in the ZT 8. However, R mice had reduced glucose stimulated insulin secretion and loss of its oscillatory profile. R group showed no change in insulin release in the presence of Rev- erb? agonist and antagonist. Furthermore, the expression of Syntaxin, Synaptotagmin, and Insulin genes are reduced in R mice. R group also exhibited oscillatory loss of insulin secretion in the presence of glucose linked Carbachol and the reduction in the expression of Muscarinic Acetylcholine Receptor. With these results we can conclude that mice subjected to protein restriction showed typical features of malnutrition with alterations in glucose homeostasis and insulin secretion. Moreover, R mice exhibited loss of secretion of this hormone profile over 24 hours, which is associated with changes in the expression of Rev- erb?. In addition, there were changes in expression profile of clock genes, especially Rev-erb?, Per1 and Per2 in peripheral tissues, which may be related to changes in glucose tolerance and insulin in R mice / Mestrado / Fisiologia / Mestra em Biologia Funcional e Molecular

Orientadores: Everardo Magalhães Carneiro, Rosane Aparecida Ribeiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-22T08:39:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vettorazzi_JeanFranciesco_M.pdf: 1578894 bytes, checksum: 8f7aa3029a184083fe57d566c9524755 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: No acoplamento estímulo/secreção das células ?, os canais de K+ sensíveis ao ATP (KATP) e os canais de Ca2+ sensíveis à voltagem (Cav) contribuem para a geração e sustentação do potencial de ação. Alterações na sua expressão/atividade resultam em prejuízos na secreção de insulina. A restrição protéica e dieta hiperlipídica alteram o fluxo iônico e secreção de insulina nas células ?, e o aminoácido taurina (Tau) regula o fluxo iônico. O objetivo desse estudo foi caracterizar a expressão e o funcionamento dos KATP e Cav, assim como proteínas de extrusão dos grânulos de insulina em ilhotas pancreáticas de camundongos desnutridos alimentados com dieta hiperlipídica e suplementados com Tau. Camundongos machos C57Bl/6J receberam dieta controle (C) ou dieta lipoproteica (R) por 6 semanas. Em sequência metade desses grupos foi alimentados por 8 semanas com dieta hiperlipídica sem (CH e RH) ou com suplementação de 5% de Tau (CHT e RHT). Foi verificado que camundongos R tiveram menor crescimento e desenvolvimento dos órgãos. Camundongos RH e CH apresentaram aumento de peso corporal e estoques de gordura, hipercolesterolemia, intolerância à glicose e resistência à insulina. A suplementação com Tau preveniu o acúmulo de gordura e prejuízos na homeostase da glicose apenas no grupo CHT. Ilhotas isoladas de camundongos R secretaram menos insulina em resposta a 2,8 mM ou 11,1mM de glicose em associação com 30 mM de K+ ou 100 ?M de tolbutamida (Tolb). O influxo de Ca2+ em resposta à Tolb não diferiu entre ilhotas R e C. Ainda, ilhotas R tiveram redução do conteúdo total de insulina, da expressão protéica da SNAP-25, e aumento da subunidade Kir6.2 dos KATP e da sua atividade em resposta à glicose. Ilhotas CH secretaram mais insulina frente a 11,1 mM de glicose e agentes despolarizantes, associada à maior inibição dos KATP e ativação dos Cav em resposta à glicose. O grupo RH apresentou menor secreção de insulina frente a 2,8 mM de glicose e 30 mM de K+, e secreção similar ao grupo C frente a 11,1 mM de glicose e agentes despolarizantes, com aumento na expressão da SNAP-25 e inibição dos KATP em resposta à glicose. No grupo CHT houve normalização da liberação de insulina e aumento na expressão das subunidades ?1.2 e ?2 do Cav, SNAP-25 e sintaxina. Nas ilhotas RHT houve aumento na secreção de insulina frente à glicose e agentes despolarizantes, maior expressão da sintaxina e da subunidade Kir6.2 do KATP, bem como de sua inibição em resposta à glicose. Prejuízos na secreção de insulina no grupo R estão associados à menor expressão de proteínas envolvidas no processo exocitótico e aumento da expressão e atividade dos KATP. O grupo RH, com resistência à insulina similar ao grupo CH, não apresenta a mesma adaptação funcional das células ?, sem hipersecreção nesse grupo. A melhora na capacidade secretória do grupo RHT pode decorrer da ação da Tau sobre os KATP contribuindo para o adequado acoplamento estímulo/secreção e a extrusão dos grânulos de insulina via sintaxina / Abstract: In ? cells stimulus/secretion coupling, ATP-sensitive K+ channels (KATP) and voltage-sensitive Ca2+ channel (Cav) contribute to generating and sustaining the potential action. Changes in the expression or activity of these channels lead to insulin secretion impairment. Protein restriction as well as high-fat diet alters ?-cells ionic handling modifying insulin secretory profile. Taurine (Tau) regulates ion flux and improves ?-cell function. The aim of this study was to characterize the expression and function of KATP and Cav channels, as well as exocitotic proteins in isolated islets from malnourished mice submitted to high-fat diet and supplemented with Tau. Male C57Bl/6J mice received control (14% protein-C) or low-protein diet (6% protein-R) for 6 weeks. After, half of these groups were submitted to high-fat diet for 8 weeks without (CH and RH) or combined with 5% of Tau (CHT and RHT). Protein restricted mice showed lower growth and organs development. Both, CH and RH mice presented higher body weight, fat stores, hypercholesterolemia, glucose intolerance and insulin resistance. Tau supplementation prevented fat accumulation and glucose intolerance only in CHT group. Isolated islets from malnourished mice secreted less insulin in response to 2.8 mM glucose in combination with 30 mM K + or 100 ?M tolbutamide (Tolb). However, Ca2+ influx in these conditions did not differ. R group also released less insulin in response to 11.1 mM glucose in combination or not with depolarizing agents. In addition, R islets showed lower insulin and SNAP-25 protein content, whereas an increased protein expression of the Kir6.2 subunit of the KATP channel, as well as its activation during glucose stimulus. However, CH islets presented increased hormone release in the presence of 11.1 mM glucose in combination or not with depolaring agents, effect associated with enhanced KATP inhibition and Cav activation in response to glucose. RH group showed a lower insulin secretion in response to 2.8 mM glucose plus K+, and a similar secretion to C group upon 11.1 mM glucose together or not with depolarizing agents. Also, RH islets showed increased SNAP-25 protein levels. In CHT islets, Tau supplementation normalized insulin release and increased protein amount of ?1.2 and ?2 subunits of the Cav without modify its activity, and enhanced islet SNAP-25 and syntaxin protein levels. But, in RHT islets, enhanced insulin secretion in response to glucose and depolarizing agents, and increased syntaxin and Kir6.2 protein expression. In addition, RHT islets showed improved KATP inhibition and Cav activation in the presence of the sugar. In conclusion, insulin secretory dysfunction in R islets was associated with the lower expression of the exocytotic proteins and altered protein expression and activity of the KATP . Whereas, despite RH mice showed insulin resistance in a similar extent of that observed in CH mice, they did not present ?-cells functional adaptations to this condition, since RH islets did not hypersecret insulin. In addition, RHT islets presented a better secretory capacity probably due to the higher content of KATP and it inhibition induced by Tau which contributes to enhance the insulin exocytosis via syntaxin protein / Mestrado / Fisiologia / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Orientadores: Everardo Magalhães Carneiro, Rosane Aparecida Ribeiro / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-26T15:27:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos-Silva_JuniaCarolinaRebelo_D.pdf: 1918048 bytes, checksum: 70dc34ec9c47cef2caa60225a914173e (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A obesidade é um importante fator que predispõe ao desenvolvimento do diabetes mellitus tipo 2 (T2DM). A transição da obesidade para o T2DM é precedida pela resistência à insulina que pode se manifestar em resposta a influências ambientais, como a ingestão de dietas ricas em gorduras, ou por fatores genéticos, como a deficiência na produção do hormônio leptina. Camundongos obesos ob/ob são caracterizados pela ausência da produção do hormônio leptina e apresentam obesidade por hiperfagia. A taurina (Tau) é um aminoácido sulfatado não essencial e dentre suas várias ações biológicas destaca-se seu envolvimento na regulação da homeostase glicêmica e metabolismo energético. Nosso objetivo foi avaliar o efeito da suplementação com Tau sobre o desenvolvimento da obesidade, homeostase da glicose, estrutura e função do pâncreas endócrino em camundongos ob/ob. Foram utilizados camundongos C57 e ob/ob que beberam água (C e ob) ou 5% de Tau (CT e obT) dos 30 aos 90 dias de vida. Camundongos ob apresentaram massivo acúmulo de gordura corporal, intolerância à glicose e resistência à insulina. Essas alterações na homeostase à glicose foram acompanhadas por alterações morfológicas e funcionais adaptativas na ilhota pancreática dos camundongos ob, sendo evidenciada hipersecreção de insulina em resposta à glicose associada ao maior influxo de Ca 2+ e redução da ação da somatostina sobre a célula ?. Essa maior resposta secretória também pode estar associada à maior ação do sistema nervoso parassimpático, visto que ilhotas ob secretaram mais insulina em resposta ao agonista colinérgico, carbacol (Cch), e quando as proteínas kinases (PK)-A e C foram ativadas. Contudo, ilhotas de fêmeas ob não apresentaram redução da secreção de insulina em resposta à fenilefrina, o que sugere menor sensibilidade simpática nesse grupo. A suplementação com Tau não preveniu o desenvolvimento da obesidade, mas melhorou a tolerância à glicose, reduziu a produção hepática de glicose e aumentou a sensibilidade à insulina. Ilhotas de camundongos obT apresentaram atenuação da hipersecreção de insulina em resposta à glicose. Tal efeito pode estar associado à melhora na sensibilidade da ilhota obT à somatostatina e ao menor influxo de Ca 2+ em resposta a glicose, bem como redução da amplificação da secreção em resposta à ação da via colinérgica/PKC e a maior sensibilidade simpática na ilhota de fêmeas obT. Ainda, foi observada maior secreção de glucagon em ilhotas de camundongos ob. Essa alteração pode ser devida a alterações na excitação da célula ?, pois o grupo ob apresentou aumento da frequência de oscilações de Ca 2+ em resposta a concentrações basais e estimulatórias de glicose. Todas as alterações fisiológicas da ilhota pancreática foram acompanhadas por aumento da massa de ilhotas, células ? e ? no pâncreas de camundongos ob. A Tau reduziu a massa de ilhotas e células ?, contudo no pâncreas do grupo obT houve maior massa de células ? e ?. As modificações morfofuncionais da ilhota ob foram acompanhadas por redução da expressão gênica do glucagon, somatostatina, do GLUT-2, TRPM5, do SSTR2, e MafB, porém aumento do conteúdo de mRNA de insulina, PAX6, PDX-1 e Ngn3. A Tau normalizou a expressão dos genes do glucagon, Glut-2 e TRPM5 e aumentou a expressão de MafA, Ngn3 e NeuroD. Nossos resultados, pela primeira vez, demonstraram que a suplementação com Tau melhorou a homeostase glicêmica regulando a morfo-fisiologia das células ?, ? e ? em camundongos geneticamente obesos, indicando um possível papel do aminoácido na preservação da função pancreática endócrina e também da interação parácrina de seus hormônios na obesidade e T2DM / Abstract: Obesity is an important factor that predisposes to the development of type 2 diabetes mellitus (T2DM). The transition from obesity to T2DM is preceded by insulin resistance which can manifest in response to environmental influences such as the intake of high-fat diets or genetic factors, such as deficiency in the production of leptin. Obese (ob/ob) mice are characterized by the absence of production of leptin and become obese due to severe hyperfagia. Taurine (Tau) is a non-essential amino acid and among its various biological actions stands out its involvement in the regulation of glucose homeostasis and energy metabolism. Our aim was to evaluate the effect of Tau supplementation upon the development of obesity, glucose homeostasis, structure and function of the endocrine pancreas in ob/ob mice. We used C57 and ob/ob who drank water (C and ob) or 5% of Tau (CT and obT) from 30 to 90 days of age. Ob mice showed massive accumulation of body fat, glucose intolerance and insulin resistance. These changes in glucose homeostasis were followed by adaptive morphological and functional changes in the pancreatic islet from ob mice with hypersecretion of insulin in response to glucose associated with increased Ca 2+ influx and a reduction in somatostatin action on the ? cell. This increased secretory response was also associated with increased activity of the parasympathetic nervous system, as ob islets secrete more insulin in response to the cholinergic agonist carbachol (Cch), and when protein kinases (PK) -A and C pahtways were activated. However, female ob islets showed no reduction in insulin secretion in response to phenylephrine, suggesting diminished sympathetic sensitivity in this group. Tau supplementation did not prevent the development of obesity, but improved glucose tolerance, reduced hepatic glucose production and increased insulin sensitivity. Islets from obT mice showed attenuation of hypersecretion of insulin in response to glucose. This effect may be associated with improved sensitivity of obT islet to somatostatin and lower Ca 2+ influx in response to glucose and reduced the amplification of insulin secretion in response to cholinergic/PKC pathway and increased sympathetic sensitivity in islets from female obT mice. Moreover, we observed higher glucagon secretion in islets from ob mouse and this change may be due to changes in the excitement of ? cell because the ob group increased frequency of Ca 2+ oscillations in response to basal and stimulatory concentrations of glucose. All physiological changes were accompanied by an increase in islet, ? and ? cells masses in the pancreas from ob mice. Tau reduced the mass of islets and ? cells, however there was a higher content of ? and ? cells masses in obT. Morphological and functional modifications in islets from ob mice were accompanied by reduced gene expression of glucagon, somatostatin, GLUT-2, TRPM5, SSTR2, and MafB, but increased mRNA content of insulin, PAX6, PDX-1 and Ngn3. Tau normalized gene expression of glucagon, TRPM5 and GLUT-2 and increased the expression of MafA, Ngn3 and NeuroD. Our results indicate, for the first time, that supplementation with Tau improves glucose homeostasis by regulating the morphology and physiology of ?, ? and ? cells in ob mice, indicating a possible therapeutic role for preservation of pancreatic endocrine function in obesity and T2DM / Doutorado / Fisiologia / Doutora em Biologia Funcional e Molecular