Na gravidez, o aumento da resistência à insulina é compensado por alterações morfo-funcionais na ilhota pancreática, como o aumento da proliferação e da secreção de insulina. Após o parto ocorre retorno do pâncreas às condições basais e aumento simultâneo da sensibilidade periférica à insulina. Neste trabalho estudamos os mecanismos moleculares responsáveis pelo remodelamento da ilhota no período perinatal. Os resultados mostram que a fosforilação em serina do STAT3 regula a expressão de SERCA2 e assim, modula a primeira fase da secreção de insulina. A fosforilação do STAT3 é dependente da ativação da ERK1/2. No início da lactação, ocorre redução da fosforilação das ERK1/2 devido ao aumento da expressão da fosfatase MKP1. A ação dos glicocorticóides é essencial para este fenômeno, e depende da expressão diferencial de 11<font face=\"symbol\">b-HSD1 e 11<font face=\"symbol\">b-HSD2. O aumento da sensibilidade periférica à insulina ocorre especificamente em músculos oxidativos no início da lactação, e depende do aumento da expressão de Glut4, IR, da via IRS2-PI3K-AKT e da diminuição da PTP1B. / During pregnancy, the increase in insulin resistance is compensated by morfofunctional adaptations of the pancreatic islets, as seen by an increase in cell proliferation and insulin secretion. After delivery, the endocrine pancreas returns to basal conditions, simultaneously to an increase in peripheral insulin sensitivity. In this work we studied the molecular mechanisms involved in islets remodeling during the peripartum period. Our results show that STAT3 serine phosphorylation regulates SERCA2 expression, thus modulating first phase of insulin secretion. STAT3 serine phosphorylation is dependent on ERK1/2 activation. At the beginning of lactation, ERK1/2 phosphorylation is downregulated by the overexpression of the phosphatase MKP1. The action of glucocorticoids is essential in this mechanism, which depends on the differential expression of 11<font face=\"symbol\">b-HSD1 and 11<font face=\"symbol\">b-HSD2. The increase in peripheral insulin sensitivity occurs specifically on oxidative skeletal muscles, which involves an increase in Glut4 and IR expression, IRS2-PI3K-AKT pathway, and a decrease in PTP1B.

Introdução: O aumento do nível sérico de prolactina tem sido associado com desfechos ginecológicos e obstétricos desfavoráveis, entre eles a endometriose e aborto recorrente. Sabendo que o polimorfismo do receptor da dopamina D2 (DRD2) está associado com hiperprolactinemia, realizamos este estudo para verificar sua associação com endometriose e com abortamento de repetição. Objetivos: Verificar a prevalência dos polimorfismos de receptores de dopamina D2 em pacientes com endometriose peritoneal e em pacientes com abortamento de repetição comparando com mulheres saudáveis. Métodos: Dois estudos de caso-controle foram realizados: um estudo com 107 mulheres com idade entre 18 e 35 anos que foram atendidas no Hospital de Clínicas de Porto Alegre devido à infertilidade causada pela endometriose peritoneal comparada com mulheres saudáveis. O outro estudo foi realizado com um total de 54 mulheres com idade entre 18 e 35 anos que tinham história de aborto de repetição comparada a mulheres férteis sem história de aborto. Foi realizada a extração de DNA de sangue periférico, seguido de reação em cadeia da polimerase (PCR) e o sequenciamento dos dois polimorfismos no exon 7 do gene receptor de dopamina D2 (DRD2). O polimorfismo 1 ocorre no nucleotídeo 3420 (Citosina para Timina, 313 Histidina), e o polimorfismo 2 ocorre no nucleotídeo 3438 (Citosina para Timina, 319 Prolina). Resultados: A frequência do polimorfismo DRD2 está aumentada em pacientes com endometriose peritoneal moderada/grave. Análise dos genótipos DRD2 demonstra uma razão de chance de 2,98 (1,47 - 6,04; intervalo de confiança (IC) 95%) para o polimorfismo 2 na endometriose peritoneal moderada/grave. O mesmo polimorfismo DRD2 tem uma frequência alélica aumentada nas pacientes com abortamento de repetição com uma razão de chance de 2,37 (1,05 - 5,36; IC 95%). Conclusão: Nossos resultados revelam um excesso do polimorfismo DRD2 em mulheres com endometriose peritoneal moderada-grave e em pacientes com abortamento de repetição. Podemos especular que a presença de polimorfismo 2 pode causar um defeito no mecanismo de pós-sinalização, resultando num ligeiro aumento dos níveis de prolactina sérica. Assim, devido ao possível potencial angiogênico, a prolactina pode desempenhar um papel importante na implantação dos focos de endometriose bem como dificuldades na implantação embrionária com consequente aborto. / Introduction: The increase of serum prolactin levels has been associated with unfavourable gynaecological and obstetrical outcomes, including endometriosis and recurrent abortion. Knowing that the polymorphism of the dopamine D2 receptor is associated with hyperprolactinaemia, we conducted this study to verify its association with endometriosis and recurrent miscarriage. Objective: To verify the prevalence of the polymorphism of the D2 dopamine receptor in patients with peritoneal endometriosis and recurrent abortion compared to healthy women. Methods: Two case-control studies were conducted of women who were enrolled at the Hospital de Clinicas de Porto Alegre: 1) a study with 107 patients with infertility secondary to peritoneal endometriosis compared with healthy women and 2) a second study with 54 women with recurrent miscarriage compared with fertile women with no history of abortion. All of the women were aged between 18 and 35 years. We performed DNA extraction from peripheral blood followed by a polymerase chain reaction to confirm the single-strand polymorphisms and to sequence two polymorphisms in exon 7 of the dopamine receptor D2 (DRD2) gene. Polymorphism 1 occurred in nucleotide 3420 (cytosine to thymine, 313 histidine), and polymorphism 2 occurred in nucleotide 3438 (cytosine to thymine, 319 proline). Results: The frequency of the DRD2 polymorphism 2 was increased in the subjects with peritoneal moderate/severe endometriosis. An analysis of the DRD2 genotypes demonstrated an odds ratio of 2.98 (1.47 - 6.04, 95% confidence interval (CI)) for polymorphism 2 in peritoneal moderate/severe endometriosis. This same polymorphism was increased in the subjects with recurrent miscarriage with an odds ratio of 2.37 (1.05 – 5.36, 95% CI). Conclusions: Our results revealed an excess of the DRD2 polymorphism 2 in exon 7 in women with peritoneal moderate/severe endometriosis and women with recurrent miscarriage. We could speculate that the presence of the polymorphism 2 causes a defect in a post-receptor signalling mechanism, which results in a mild increase in the serum prolactin levels. Thus, the potential angiogenic action of prolactin may play a role in implanting ectopic endometriosis tissue as well as in embryo implantation difficulties with subsequent abortions.

Introdução: O aumento do nível sérico de prolactina tem sido associado com desfechos ginecológicos e obstétricos desfavoráveis, entre eles a endometriose e aborto recorrente. Sabendo que o polimorfismo do receptor da dopamina D2 (DRD2) está associado com hiperprolactinemia, realizamos este estudo para verificar sua associação com endometriose e com abortamento de repetição. Objetivos: Verificar a prevalência dos polimorfismos de receptores de dopamina D2 em pacientes com endometriose peritoneal e em pacientes com abortamento de repetição comparando com mulheres saudáveis. Métodos: Dois estudos de caso-controle foram realizados: um estudo com 107 mulheres com idade entre 18 e 35 anos que foram atendidas no Hospital de Clínicas de Porto Alegre devido à infertilidade causada pela endometriose peritoneal comparada com mulheres saudáveis. O outro estudo foi realizado com um total de 54 mulheres com idade entre 18 e 35 anos que tinham história de aborto de repetição comparada a mulheres férteis sem história de aborto. Foi realizada a extração de DNA de sangue periférico, seguido de reação em cadeia da polimerase (PCR) e o sequenciamento dos dois polimorfismos no exon 7 do gene receptor de dopamina D2 (DRD2). O polimorfismo 1 ocorre no nucleotídeo 3420 (Citosina para Timina, 313 Histidina), e o polimorfismo 2 ocorre no nucleotídeo 3438 (Citosina para Timina, 319 Prolina). Resultados: A frequência do polimorfismo DRD2 está aumentada em pacientes com endometriose peritoneal moderada/grave. Análise dos genótipos DRD2 demonstra uma razão de chance de 2,98 (1,47 - 6,04; intervalo de confiança (IC) 95%) para o polimorfismo 2 na endometriose peritoneal moderada/grave. O mesmo polimorfismo DRD2 tem uma frequência alélica aumentada nas pacientes com abortamento de repetição com uma razão de chance de 2,37 (1,05 - 5,36; IC 95%). Conclusão: Nossos resultados revelam um excesso do polimorfismo DRD2 em mulheres com endometriose peritoneal moderada-grave e em pacientes com abortamento de repetição. Podemos especular que a presença de polimorfismo 2 pode causar um defeito no mecanismo de pós-sinalização, resultando num ligeiro aumento dos níveis de prolactina sérica. Assim, devido ao possível potencial angiogênico, a prolactina pode desempenhar um papel importante na implantação dos focos de endometriose bem como dificuldades na implantação embrionária com consequente aborto. / Introduction: The increase of serum prolactin levels has been associated with unfavourable gynaecological and obstetrical outcomes, including endometriosis and recurrent abortion. Knowing that the polymorphism of the dopamine D2 receptor is associated with hyperprolactinaemia, we conducted this study to verify its association with endometriosis and recurrent miscarriage. Objective: To verify the prevalence of the polymorphism of the D2 dopamine receptor in patients with peritoneal endometriosis and recurrent abortion compared to healthy women. Methods: Two case-control studies were conducted of women who were enrolled at the Hospital de Clinicas de Porto Alegre: 1) a study with 107 patients with infertility secondary to peritoneal endometriosis compared with healthy women and 2) a second study with 54 women with recurrent miscarriage compared with fertile women with no history of abortion. All of the women were aged between 18 and 35 years. We performed DNA extraction from peripheral blood followed by a polymerase chain reaction to confirm the single-strand polymorphisms and to sequence two polymorphisms in exon 7 of the dopamine receptor D2 (DRD2) gene. Polymorphism 1 occurred in nucleotide 3420 (cytosine to thymine, 313 histidine), and polymorphism 2 occurred in nucleotide 3438 (cytosine to thymine, 319 proline). Results: The frequency of the DRD2 polymorphism 2 was increased in the subjects with peritoneal moderate/severe endometriosis. An analysis of the DRD2 genotypes demonstrated an odds ratio of 2.98 (1.47 - 6.04, 95% confidence interval (CI)) for polymorphism 2 in peritoneal moderate/severe endometriosis. This same polymorphism was increased in the subjects with recurrent miscarriage with an odds ratio of 2.37 (1.05 – 5.36, 95% CI). Conclusions: Our results revealed an excess of the DRD2 polymorphism 2 in exon 7 in women with peritoneal moderate/severe endometriosis and women with recurrent miscarriage. We could speculate that the presence of the polymorphism 2 causes a defect in a post-receptor signalling mechanism, which results in a mild increase in the serum prolactin levels. Thus, the potential angiogenic action of prolactin may play a role in implanting ectopic endometriosis tissue as well as in embryo implantation difficulties with subsequent abortions.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Growth hormone (GH) and prolactin share similarities in structure and function. We have previously shown that women with congenital isolated GH deficiency (IGHD) caused by a homozygous mutation in the GHRH receptor gene (GHRHR) (MUT/MUT) have a short reproductive life, with anticipated climacteric. At climacteric, they have lower prolactin levels than normal controls (N/N). Because they are able to breast feed, we hypothesized that this prolactin reduction is limited to climacteric, as result of lower estradiol exposure of the lactotrophs. The purposes of this work were to assess prolactin levels in broader age adults homozygous and heterozygous (MUT/N) for the mutation and in normal controls (N/N), and correlate them with determinants factors and insulin sensitivity. We enrolled 24 GH-naıve MUT/MUT (12 female), 25 MUT/N (14 female), and 25 N/N (11 female) subjects, aged 25 65 years. Anthropometric data and serum prolactin, estradiol, total testosterone, and sex hormone binding globulin (SHBG) were measured. Free testosterone was calculated. Prolactin levels were similar in the threeg groups. In males, testosterone and SHBG levels were higher in MUT/MUT in comparison to N/N. There was no difference in free testosterone among groups. In all 74 individuals, prolactin correlated inversely with age (p.0001) and directly with serum estradiol (p = 0.018). Prolactin levels in subjects with IGHD due to a homozygous GHRHR mutation are similar to heterozygous and normal homozygous, but total testosterone and SHBG are higher in male MUT/MUT, with no difference in free testosterone. The reduced prolactin level is limited to climacteric period, possibly due to reduced estrogen exposure. / O hormônio do crescimento (GH) e a prolactina possuem fortes semelhanças em estrutura e função. Nós demonstramos que as mulheres com nanismo grave devido a deficiência isolada de GH (DIGH), causada por uma mutação homozigótica (c.57 + 1G > A) no gene do receptor de GHRH (MUT/MUT), apresentam uma vida reprodutiva curta, e no momento do climatério têm níveis mais baixos de prolactina do que os contrôles normais (N / N). O fato delas serem capazes de amamentar no menacne, sugeriu a hipótese de que esta redução da prolactina seria limitada a climatério como resultado da redução da menor exposição do estradiol aos lactotrofos. Os objetivos deste trabalho foi avaliar os níveis de prolactina em uma faixa etária mais ampla em indivíduos adultos homozigóticos afetados e heterozigoticos (MUT/N), e correlacioná-los com fatores determinantes e a sensibilidade a insulina. Para tal, um estudo transversal analítico incluiu 74 individuos de ambos os sexos, 24 MUT/MUT (12 mulheres), 25 MUT/N (14 mulheres) e 25 N/N (11 mulheres), com idades entre 25 e 62 anos. Foram obtidos os dados antropoméricos (peso, altura e IMC), os exames hormonais (prolactina sérica, estradiol, testosterona total e SHBG) dosados, sendo a a testosterona livre calculada. Os níveis de prolactina foram semelhantes entre os três grupos. Os níveis de testosterona total e SHBG em individuos do sexo masculino foram maiores no MUT/MUT em comparação com N/N e MUT/N (p < 0,0001 e p < 0,05), respectivamente. Não houve diferença nos níveis de testosterona livre entre os grupos e gêneros. Em todos os 74 indivíduos, a prolactina sérica correlacionou-se inversamente com a idade (p < 0,0001) e diretamente com estradiol (p = 0,018). Conclusões: Os níveis de prolactina nos individuos com DIGH devido a uma mutação homzigotica no GHRHR são semelhantes aos indivíduos heterozigóticos e homozigóticos normais, mas a testosterona total e SHBG são mais elevados nos individuos do sexo masculino no grupo MUT/MUT, sem diferença nos níveis de testosterona livre. O nível reduzido de prolactina é limitado ao periodo do climatério, possivelmente devido a menor exposicção estrogênica.

O transplante de ilhotas pancreáticas constitui uma alternativa atraente para o tratamento de diabetes tipo 1 (DM1), contudo, é limitado devido à escassez de doadores de órgãos. O papel da prolactina humana recombinante (rhPRL), que apresenta efeitos benéficos em células-beta, e seu mecanismo de ação foram investigados neste estudo. O número de células apoptóticas diminui significativamente na presença de rhPRL. Essa citoproteção envolveu diminuição da razão BCL2/BAX e inibição de caspase-8, -9 e -3. Este estudo revelou, pela primeira vez, evidência direta do efeito protetor de lactogênios contra apoptose de células-beta humanas. Levando em consideração a relação conhecida entre citocinas e DM1 e observações recentes sugerindo o papel da autofagia no desenvolvimento e prevenção do DM1, foi investigada a conexão entre citocinas (IL-1&#946;, TNF&#945; e IFN-&#947;) e autofagia em células-beta. O co-tratamento com citocinas e rapamicina, um indutor de autofagia via inibição de mTOR, não aumentou os níveis de apoptose em células INS-1E. Contudo, exposição a citocinas levou ao aumento nos níveis de autofagossomos e na relação LC3-II/LC3-I, do mesmo modo que o tratamento com rapamicina. O tratamento com citocinas também levou à diminuição dos níveis de mTOR e 4E-BP1 fosforilados. Foi demonstrada aqui, pela primeira vez, uma relação direta entre o tratamento com citocinas e a indução de autofagia em células-beta. Recentemente, surgiram novas evidências mostrando ligação entre a morte de células-beta induzida por citocinas e indução de estresse de retículo endoplasmático. Em nosso modelo, foram observados níveis diminuídos de p-mTOR e aumento da formação de autofagossomos após o tratamento com indutores de estresse de retículo. Este estudo reforça também, resultados prévios sobre a hipótese da função de indutores de estresse de retículo em promover a autofagia. Além disso, o tratamento com rhPRL aumentou os níveis de p-mTOR e levou à diminuição na formação de autofagossomos após exposição a citocinas em células-beta. Estes resultados são relevantes para a caracterização mais aprofundada das funções dos lactogênios nessas células. Sabendo-se da necessidade de células-beta humanas para estudos detalhados em células-beta, nosso grupo gerou linhagens celulares derivadas de insulinomas humanos que secretam hormônios e expressam marcadores com o mesmo padrão de seu tecido original. Estas linhagens foram caracterizadas comparando-as com culturas primárias de células-beta através de eletroforese bidimensional acoplada a espectrometria de massa. Cerca de 1.800 spots foram detectados, sendo que menos de 1% apresentou expressão diferencial. As proteínas superexpressas em ilhotas, como Caldesmon, estão envolvidas em organização do citoesqueleto, influenciando a secreção hormonal. Contrariamente, quase todas as proteínas superexpressas nas células de insulinoma, como MAGE-A2, foram descritas aqui pela primeira vez, podendo estar relacionadas à sobrevivência celular e resistência à quimioterapia. Estes resultados mostram, pela primeira vez, mudanças na expressão de proteínas relacionadas ao fenótipo alterado dos insulinomas, direcionando a pesquisa ao estabelecimento de células-beta humanas bioengenheiradas e ao desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas para insulinomas. Coletivamente, os dados obtidos neste estudo estendem o conhecimento molecular envolvido na citoproteção induzida por rhPRL e transformação maligna de células-beta pancreáticas, contribuindo para futuras aplicações na compreensão e no tratamento do DM1 / Transplantation of pancreatic islets constitutes an alternative for type 1 diabetes (DM1); however, it is limited by the shortage of organ donors. Here, we investigated the role of recombinant human prolactin (rhPRL), shown to have beneficial effects in beta-cells, and its mechanisms of action. Apoptotic beta-cells were decreased in the presence of rhPRL, with cytoprotection involving an increase of BCL2/BAX ratio and inhibition of caspase-8, -9 and -3. This study provides new direct evidence for a protective effect of lactogens in human beta-cell apoptosis. Taking into account the known relationship between cytokines and DM1 and recent observations suggesting a role for autophagy in the development and prevention of DM1, we investigated the connection between cytokines (IL-1&#946;, TNF-&#945; and IFN-&#947;) and autophagy in beta-cells. Co-treatment with cytokines and rapamycin, an inducer of autophagy through inhibition of mTOR, did not increase the apoptosis levels in INS-1E cells. However, exposure to cytokines increased the levels of autophagosome formation and LC3-II/LC3-I ratio. Treatment with cytokines also led to decreased levels of phosphorylated mTOR and 4E-BP1. We demonstrated for the first time, a direct relationship between cytokines treatment and induction of autophagy in beta-cells. Lately, new evidence point to a connection between cytokine-induced beta-cell death and endoplasmic reticulum stress. In our model, we observed that decreased levels of p-mTOR and increased autophagosome formation also ensued after treatment with endoplasmic reticulum stressors. This study also supports the previous hypothesis on the function of ER stressors in inducing autophagy. Furthermore, rhPRL treatment increased the levels of p-mTOR and decreased autophagosome formation after exposure to cytokines in beta-cells. These findings are also relevant for further characterization of lactogens functions in these cells. Considering the demand for human cells for further beta-cells studies, our group generated cell lines derived from human insulinomas which secrete hormones and express markers with the same pattern displayed by their original tissue. We set out to further characterize these lineages by comparing them to primary beta-cells using two-dimensional gel electrophoresis coupled to mass spectrometry. An average of 1,800 spots was detected with less than 1% exhibiting differential expression. Proteins upregulated in islets, such as Caldesmon, are involved in cytoskeletal organization thus influencing hormone secretion. In contrast, almost all proteins upregulated in insulinoma cells, such as MAGE-A2, first described here, could be related to cell survival and resistance to chemotherapy. Our results provide, for the first time, a molecular snapshot of the changes in expression of proteins correlated with the altered phenotype of insulinomas, prompting research towards the establishment of bioengineered human beta-cells, and the development of new therapeutic strategies for insulinomas. Collectively, the data obtained in this study extend the molecular knowledge involved in rhPRL-induced cytoprotection and malignant transformation of pancreatic beta-cells, contributing to future applications for understanding and treatment of DM1

Um dos objetivos no tratamento de Diabetes mellitus é aumentar a função, proliferação e sobrevivência de células beta pancreáticas, pois o transplante de ilhotas pancreáticas é severamente limitado pela escassez de doadores de órgãos. Nós mostramos que prolactina recombinante humana (rhPRL) apresenta efeitos benéficos em células beta, inibindo a apoptose. Recentemente reportamos o aumento dos níveis de expressão da proteína antiapoptótica HSP27/25, regulada por rhPRL em ilhotas humanas. Nosso objetivo é explorar o papel de HSP27/25 na citoproteção induzida por prolactina em células beta. Métodos: Células MIN6 parentais e silenciadas para HSP25 foram privadas de soro por 24h e cultivadas na presença ou ausência de rhPRL (300ng/mL). Posteriormente foram tratadas na presença ou ausência de uma combinação de citocinas (TNF-&#945;, INF-&#947 e IL-1&#946;) por diferentes períodos de tempo. A apoptose foi avaliada usando-se análise por citometria de fluxo. Os níveis de expressão gênica de HSP27/25 e membros da família BCL-2, da expressão proteica de membros desta mesma família, além de Caspase-9, Smac-Diablo HSP27/25, HSTF1, pP38 e pSTAT1 foram analisados por Westen blot. Ainda, foram avaliadas a atividade de Caspase-8 e -3, por ensaios fluorimétricos. Após o tratamento com rhPRL e citocinas, a proporção de núcleos fragmentados aumentou em células silenciadas para HSP25 (p<0,05), quando comparadas com células controles. A inibição da atividade de Caspase-3 e -8, tanto quanto os níveis de expressão proteica de caspase- 9, por rhPRL e o aumento da razão de expressão Bcl-2/Bax e BclxL/Bax foram revertidos em células silenciadas (p<0,05). Além disso, a cinética dos níveis de expressão de HSP27/25 e HSTF1 foram estudadas em culturas de ilhotas pancreáticas humanas, mostrando que enquanto HSTF1 apresenta um aumento significativo (p<0,01) nos níveis de expressão proteica após 10min de tratamento com rhPRL, HSP27 alcançou seu nível máximo após 2h do tratamento hormonal. Adicionalmente, foi detectado um aumento significante (p<0,05) nos níveis de fosforilação de STAT1 e de p38, após 10min, atingindo o pico de expressão após 30min (p<0,01) do tratamento com rhPRL. Estes estudos demonstram o papel chave de HSP27/25 sobre os efeitos citoprotetores induzidos por rhPRL, desde que a ausência desta proteína aboliu completamente os efeitos benéficos induzidos por PRL sobre a morte de células beta. Ainda, nós fornecemos pela primeira vez, evidências da corregulação de HSP27 e HSTF1 induzidas por rhPRL em células humanas pancreáticas, que pode estar sendo mediada pela ativação de STAT1 e p38. Coletivamente, nossos resultados podem conduzir para a atenuação da morte de células beta por meio da regulação de uma via de proteção endógena, a qual é independente da modulação do sistema imunológico. / One of the goals in Diabetes mellitus treatment is to enhance pancreatic &#946;-cell function, proliferation and survival since transplantation of pancreatic islets is severely limited by shortage of organ donors. We have shown that recombinant human prolactin (rhPRL) inhibits beta-cell apoptosis. We have recently reported PRL-induced up-regulation of the anti-apoptotic HSP25/27 in human islets. Since the function of HSP25/27 in beta-cells has not been directly studied, we set out to explore the role of HSP25/27 in prolactin-induced beta-cell cytoprotection. Methods: Parental and HSP25 knocked-down Min6 cells were serumstarved for 24h and then cultured in the presence or in the absence of rhPRL (300ng/mL) for different time periods. Apoptosis was evaluated using flow cytometry analysis. Levels of Bcl-2 gene family members, caspase-9, Bcl-2, BclxL, Bax, Smac-Diablo, HSP27/25, HSTF1, pStat- 1,pP38 were studied by western blot. Caspase-3 and -8 activity, were evaluated by fluorimetric assays. Upon cytokines and rhPRL treatment, the proportion of fragmented nuclei was increased in HSP25 silenced cells (p<0.05) when compared to control cells. The inhibition of cytokine-induced capase-3 and -8 activity as well as Bcl-2/Bax and BclxL/Bax ratios and caspase-9 protein levels mediated by rhPRL in wild type cells was reverted in knocked-down cells (p<0.05). Moreover, the kinetics of HSP 25/27 and HSTF1 expression levels studied in primary cultures of human pancreatic islets showed that while HSTF1 presented a significant increase (p<0.01) in protein expression level after 10 min of rhPRL treatment, HSP27 reached its maximum expression level upon 2h of hormonal treatment. Additionally, a significant (p<0.05) increase in both P38 and STAT1 phosphorylation levels were detected after 10min of rhPRL treatment reaching the highest levels upon 30 min (p<0.001) of hormonal treatment. Therefore, we demonstrated a key role for HSP25/27 in rhPRL-induced cytoprotective effects, since the lack of this protein completely abolished the beneficial effects induced by PRL on beta-cell death. Moreover, we provided for the first time, evidence for the co-regulation of HSP27 and HSTF1 induced by rhPRL in human pancreatic cells which could be mediated by activated STAT1 and P38. Collectively, our results could lead to the mitigation of beta-cell death through the up-regulation of an endogenous protective pathway which is independent on the modulation of the immune system.

O transplante de ilhotas pancreáticas é uma terapia promissora para o tratamento da diabetes mellitus tipo 1 (DM1). No entanto, ilhotas transplantadas estão sujeitas à rejeição pelo sistema imune dos pacientes receptores, portanto faz-se necessário o desenvolvimento de mecanismos moleculares que protejam essas células. Estudos mostraram que o hormônio prolactina (PRL) é capaz de inibir a apoptose desencadeada por citocinas pró-inflamatórias sobre células beta pancreáticas e que este processo citoprotetor depende da presença da chaperona HSPB1. Foi observado que durante o desenvolvimento do DM1, as células beta pancreáticas sofrem estresse de retículo endoplasmático e que isso contribui para desencadear apoptose. O estresse de retículo endoplasmático é caracterizado pelo acúmulo de proteínas mal dobradas nessa organela resultando na ativação da resposta a proteínas mal dobradas (UPR) que tem como finalidade recuperar a homeostase celular. No presente estudo mostramos, pela primeira vez, que PRL foi capaz de proteger células beta pancreáticas contra estresse de retículo endoplasmático promovido tanto por citocinas pró-inflamatórias (TNF&#945;, IFN&#947; e IL1&#946;) quanto pelos estressores de retículo endoplasmático: tunicamicina e tapsigargina; e que HSPB1 é essencial nesse mecanismo de citoproteção. No contexto do DM1, esse hormônio parece ter um efeito modulador da UPR aumentando os níveis de BiP, antecipando a ativação de ATF6 e PERK, mantendo a via de PERK ativa por mais tempo, inibindo a via de IRE1&#945;, e diminuindo os níveis de CHOP em tempos maiores. Coletivamente, os resultados aqui apresentados aprofundam os conhecimentos sobre a função de HSPB1, conduzindo para o desenvolvimento de estratégias que visam à atenuação da morte de células beta por meio da modulação de uma via de proteção endógena, a qual é independente da modulação do sistema imunológico. / The islet transplantation is a promising therapy for the treatment of type 1 diabetes mellitus (T1DM). However, transplanted islets are subject to rejection by the immune system of the recipient patients, therefore the development of molecular mechanisms that protect these cells is necessary. Studies have shown that the hormone prolactin (PRL) is capable of inhibiting apoptosis triggered by pro-inflammatory cytokines on pancreatic beta cells and that this cytoprotective process depends on the presence of the chaperone HSPB1. It was observed that during the development of type 1 diabetes, pancreatic beta cells undergo endoplasmic reticulum stress and that this contributes to trigger apoptosis. The endoplasmic reticulum stress is characterized by accumulation of misfolded proteins in this organelle resulting in the activation of unfolded protein response (UPR) that aims to restore cellular homeostasis. In the present study, we show for the first time that PRL was able to protect pancreatic beta cells against endoplasmic reticulum stress promoted by both pro-inflammatory cytokines (TNF&#945;, IFN&#947; and IL1&#946;) as the endoplasmic reticulum stressors: tunicamycin and thapsigargin; and HSPB1 is essential that cytoprotective mechanism. In the context of T1DM, PRL appears to have a modulating effect of the UPR by increasing the levels of BiP, anticipating the activation of ATF6 and PERK, keeping the PERK pathway active for longer, inhibiting the pathway IRE1&#945;, and decreasing the levels of CHOP for longer times. Collectively, the results presented here deepen the knowledge of the HSPB1 function, leading to the development of strategies inducing attenuation of beta cells death through modulation of endogenous protection means, which are independent of the modulation of the immune system.

INTRODUÇÃO: Testes provocativos com drogas serotonérgicas não apresentaram resultados consensuais em pacientes com TOC, sugerindo que a atividade serotonérgica seja heterogênea neste transtorno. É possível que a disfunção serotonérgica se relacione à resistência ao tratamento com inibidores de recaptura de serotonina (IRS) neste transtorno. O objetivo deste estudo foi comparar a atividade serotonérgica em pacientes com TOC resistente e responsivo ao tratamento com IRS e voluntários normais através de teste provocativo com citalopram. MÉTODOS: Foram estudados 30 pacientes com TOC resistente a IRS (RT), 30 pacientes com TOC respondedor (RP) e 30 voluntários sem transtorno mental (CN) pareados por sexo e idade. Cada indivíduo recebeu 20 mg de citalopram intravenoso. Foram dosados: prolactina, cortisol, hormônio de crescimento no plasma e serotonina em plasma rico em plaquetas nos seguintes tempos: -20, 0, 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140 e 160 minutos. Como medidas da variação hormonal foram comparadas a variação percentual máxima (delta%) e a área sob a curva da variação. RESULTADOS: O citalopram não induziu sintomas ansiosos ou piora dos sintomas obsessivo-compulsivos nos pacientes. Também não houve mudanças significativas na concentração periférica de serotonina e na concentração de GH. A droga induziu um pico de secreção de prolactina no grupo controle (delta%=65,76 ± 105,1) maior que nos grupos RT e RP (RT delta%=17,41 ± 31,06; RP delta%=15,87 ± 31,71; p<0,05 em relação ao grupo controle). A secreção de cortisol mostrou-se atenuada apenas no grupo RT: (RT delta%=20,98 ± 58,14; RP delta%= 47,69 ± 66,94; CN delta%= 63,58 ± 88,4; p<0,05). CONCLUSÕES: Tanto pacientes resistentes como respondedores ao tratamento com IRS apresentaram resposta atenuada de prolactina ao citalopram em comparação a voluntários saudáveis, mas apenas pacientes resistentes apresentaram também resposta atenuada de cortisol, sugerindo maior disfunção serotonérgica neste grupo. / INTRODUCTION: Serotonergic pharmacological challenge tests have failed to produce consensual results in patients with OCD diagnosis, suggesting a heterogeneous 5-HT activity in this disorder. It is possible that serotonergic dysfunction is related with inadequate response to treatment with serotonin reuptake inhibitors (SRI). The aim of this study was to compare the neuroendocrine response to a serotonergic challenge in serotonin reuptake inhibitors treatment resistant and responders OCD patients and healthy volunteers. Methods: Thirty OCD resistant patients, 30 responders patients and 30 healthy volunteers, age and sex matched, were included. Each subject received 20 mg of intravenous citalopram. Prolactin, cortisol, growth hormone and serotonin were determined at the following times after the onset of citalopram infusion: -20, 0, 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140 and 160 minutes. The maximal percentage variation (delta%) and area under the curve were compared as measures of hormonal variation. RESULTS: Citalopram has not induced any worsening of anxious or obsessive-compulsive symptoms among patients. No significant changes were observed either at platelet rich plasma serotonin concentration or at plasma growth hormone concentration. Citalopram has induced an increase in prolactin secretion in the control group (delta%=65.76 ± 105.1) while RT and RP groups showed blunted prolactin response (RT delta%=17.41 ± 31.06; RP delta%=15.87 ± 31.71; p<0.05). The cortisol response to citalopram was attenuated only in the RT group: (RT delta%=20.98 ± 58.14; RP delta%= 47.69 ± 66.94; CN delta%= 63.58 ±88.4; p<0.05). CONCLUSIONS: We concluded that either treatment resistant as responders patients have blunted prolactin response to citalopram, but only resistant patients also show an attenuated cortisol response, suggesting a more disrupted central serotonergic transmission in this group.

INTRODUÇÃO: Estudos indicam uma prevalência de 20 a 30% de hiperprolactinemia discreta em pacientes com lúpus eritematoso sistêmico (LES), sugerindo um possível papel da prolactina (PRL) na sua etiopatogenia. Como a expressão do gene da PRL é encontrada na maioria das células do sistema imunológico, onde atua como citocina, de forma parácrina e autócrina, a origem linfocitária desta PRL tem sido aventada. OBJETIVOS: estudar a expressão do gene da PRL linfocitária de pacientes com LES em atividade e inatividade de doença e de controles normais, e sua atividade biológica em bioensaios com células Nb2 e Ba/F-LLP; Determinar o nível sérico de PRL e a prevalência de macroprolactinemia numa população nossa com LES. MÉTODOS: grupo 1, composto de 73 pacientes (66 mulheres e 7 homens), sendo 28 pacientes com LES em atividade e 45 em inatividade de doença, onde foi avaliado o nível de PRL sérica e a prevalência da macroprolactinemia; grupo 2, derivado do grupo 1, com 30 pacientes: 18 com LES em atividade e 12 em inatividade e um grupo controle com 10 indivíduos normais, dos quais foram extraídos linfócitos do sangue periférico e colocados em cultura por 72 horas. Em seguida, o sobrenadante da cultura foi utilizado como amostra de PRL linfocitária em ensaios com células Nb2 (heterólogo) e Ba/F-LLP (homólogo) para avaliação da bioatividade. Os RNAs totais destes linfócitos foram extraídos e usados na RT-PCR em tempo real (método quantitativo), para comparar a expressão do gene da PRL em linfócitos de pacientes com LES em atividade e inatividade, utilizando pool de indivíduos normais como calibrador. RESULTADOS: hiperprolactinemia discreta foi encontrada em 21,9% (16 de 73 pacientes do grupo 1): 7 de 28 pacientes com LES em atividade (25%), e 9 de 45 em inatividade (20%). A presença de macroprolactinemia foi encontrada em 3 pacientes, todos com LES em inatividade. O nível de PRL sérica: grupo 1 (LES em atividade) teve mediana de 10,8 (4,9 38,9) ng/mL e o grupo 1 (LES em inatividade) mediana de 7,6 (1,9 49,6) ng/mL, não havendo diferença significante entre os dois subgrupos (p=0,123). No entanto, quando consideramos apenas o nível sérico da PRL monomérica, a mediana da PRL do grupo 1 (LES em inatividade) caiu para 7,3 ng/mL (1,9 20,6) ng/mL e assim, quando comparado novamente ao grupo 1 (LES em atividade), observamos que além de uma porcentagem maior dos casos em atividade apresentarem hiperprolactinemia, a mediana da PRL monomérica nesses pacientes é significantemente maior que nos pacientes em inatividade de doença (p= 0,016). Os bioensaios foram realizados com as amostras do grupo 2 (subgrupo do grupo 1): no ensaio com células Nb2, a bioatividade da PRL linfocitária foi semelhante, não havendo diferença significante entre os pacientes com LES em atividade e inatividade e desses com o grupo controle. Já o bioensaio com a Ba/F-LLP não mostrou sensibilidade adequada, portanto não sendo confiável para avaliação da PRL linfocitária. O RT-PCR em tempo real apresentou expressão gênica também semelhante entre os pacientes avaliados (grupo 2). CONCLUSÕES: A expressão do gene da PRL linfocitária e a sua bioatividade foram semelhantes nos pacientes com LES em atividade e inatividade. A prevalência de hiperprolactinemia nos nossos pacientes com LES foi de 21,9%, sendo maior nos pacientes com atividade de doença. A macroprolactinemia só foi encontrada em pacientes com LES inativo, sugerindo um possível efeito protetor deste achado. / INTRODUCTION: Studies point to a prevalence of 20-30% of discrete hyperprolactinemia in patients with systemic lupus erythematosus (SLE), suggesting a possible implication of prolactin (PRL) in the pathogenesis of this disorder. As the lymphocytic PRL gene expression is found in the majority of the immune cells, where it acts as citokine, by paracrine and autocrine regulation, the lymphocytic source of this PRL has been suggested. OBJECTIVES: 1) to study the lymphocytic PRL gene expression of patients with active and inactive SLE and normal controls, as well as its biological activity in bioassays using Nb2 (heterologous) and Ba/F-LLP cells (homologous); 2) To assess serum PRL level and the prevalence of macroprolactinemia in our population with SLE. METHODS: group 1, composed of 73 patients (66 women and 7 men), 28 patients with active and 45 with inactive SLE, where the serum PRL level and prevalence of macroprolactinemia were evaluated; group 2, a subset of group 1, with 30 patients: 18 with active and 12 with inactive SLE and 10 normal individuals as control group, from whom lymphocytes were extracted from peripheral blood and were set on culture for 72 hours. After that, the supernatant was taken as lymphocytic PRL samples in bioassays with Nb2 cells (heterologous) and Ba/FLLP (homologous) in order to assess its bioactivity. Total RNA from these lymphocytes was extracted and a comparison was made between lymphocytic PRL gene expression of patients with active and inactive SLE by real time RT-PCR, using normal pool as calibrator. RESULTS: mild hyperprolactinemia was found in 21.9% (16 of 73 patients of group 1), 7 of 28 patients in activity (25%), and 9 of 45 in inactivity (20%). Macroprolactinemia was found in 3 patients, all with inactive SLE. Regarding serum PRL levels group 1 (active SLE) had median of 10.8 (4.9 38.9) ng/mL and the group 1 (inactive SLE) median of 7.6 (1.9 49.6) ng/mL, without significant difference between the two sub-groups (p=0.123). However, when only monomeric PRL level was considered, the median of group 1 (inactive SLE) dropped to 7.3 ng/mL (1.9 20.6) ng/mL and, when compared again with group 1 (active SLE), we observed that beyond a bigger percentage of the cases in activity to present hyperprolactinemia, the medium of serum PRL level in patients with active SLE is significantly greater of that in the ones in inactivity (p= 0.016). The bioassays with the samples of group 2 (sub-group of group 1): The assays with Nb2 cells showed similar lymphocytic PRL bioactivity. They did not have significant difference between patients with SLE active and inactive and these with normal control group. The assays with Ba/F-LLP cells did not show adequate sensitivity, so not trustworthy for lymphocytic PRL evaluation. The real time RT-PCR also presented similar gene expression between patients (group 2). CONCLUSIONS: The gene lymphocytic PRL expression and its bioactivity were similar in patients with SLE in activity and inactivity of illness and the normal controls. The prevalence of hyperprolactinemia in our population of patients with SLE was of 21.9%, being greater in patients with active SLE. The macroprolactinemia was found only in patients with inactive SLE, suggesting a possible protective effect of this finding.

A manutenção da célula de ilhotas in vitro aparece como uma estratégia atraente para aumentar o resultado do transplante de ilhotas pancreáticas. Entretanto, o destino das ilhotas em cultura é determinado pelo equilíbrio entre mediadores pró e antiapoptóticos. Nós mostramos anteriormente que os níveis de HSPB1 são aumentados pela prolactina (PRL) tanto nas células beta pancreáticas humanas quanto nas células de insulinoma murino MIN6. Além disso, mostramos que os efeitos pró- sobrevivência induzidos pela prolactina nas células beta pancreáticas são mediados pela HSPB1. Uma vez que o papel da HSPB1 nas células beta não foi estudado diretamente, procuramos explorar os mecanismos moleculares pelos quais a HSPB1 medeia a citoproteção da célula beta induzida pela PRL. Para isso, células MIN6 derivadas de um insulinoma de camundongo e cultura primária de ilhotas pancreáticas murinas (I), silenciadas ou superexpressando HSPB1 foram submetidas à privação de soro e então pré- tratadas na presença ou na ausência de PRL (300 ng / mL) e expostos a ou citocinas (IL-1&#946; (0,8 ng / mL), IFN-&#947; (4 ng / mL) e TNF-&#945; (8 ng / mL) por 16 ou 24 h. Após esses períodos de tempo foi avaliada a viabilidade celular. De fato, as células silenciadas para HSPB1 tiveram maiores porcentagens de morte celular em comparação aos controles. No entanto, a superexpressão de HSPB1 sozinha imita os efeitos citoprotectores da Prolactina em ambas as células MIN6 e nas culturas primárias das ilhotas. Estes resultados mostram o papel fundamental da HSPB1 no efeito citoprotetor inibindo a apoptose inducida pelo tratamento com citocinas pró-inflamatórias. Além disso, os lisados de células Min6 tratadas com citocinas na presença ou na ausência de PRL durante 6 h foram sujeitos a imunoprecipitação de HSPB1. Proteínas coimmunoprecipitadas separadaspor SDS-PAGE e posteriormente identificadas por nano-HPLC acoplado à espectrometria de massas. Células pré-tratadas com PRL apresentaram um enriquecimento de proteínas que coprescipitaram com HSPB1 relacionadas em processos de resistência ao estresse oxidativo, degradação proteica e metabolismo de carboidratos. Células MIN6, silenciadas ou superexpressando HSPB1 foram expostas á menadiona e peróxido de hidrogênio e parâmetros oxidativos foram analisados. O silenciamento de HSPB1 promoveu células mais sensíveis ao estresse oxidativo e levou a uma redução da capacidade antioxidante, enquanto que prolactina induziu citoproteção mediada por HSPB1 contra o estresse oxidativo. A superexpressão de HSPB1, no entanto, levou a efeitos opostos. O tratamento com PRL, o silenciamento ou superexpressão de HSPB1 não mudou a expressão de enzimas antioxidantes, mas os níveis proteicos de HSPB1 estão relacionados com a modulação da razão GSH/GSSG e a atividade de G6PD. Dado de estudos recentes reportam que o perfil respiratório das ilhotas prévias ao transplante pode predizer seu desempenho e que não se sabe nada sobre se a PRL poderia modular a função mitocondrial nas células beta; no presente projeto foi investigado se o tratamento hormonal poderia aumentar a eficiência mitocondrial das células beta. Observamos que o tratamento com citocinas pró-inflamatórias produziu uma diminuição na eficiência do consumo de oxigênio mitocondrial estar relacionado à síntese de ATP. Esses resultados foram significativamente revertidos a valores similares ao obtidos nas células submetidas Às condições de máxima viabilidade após o tratamento com PRL. Além disso, os resultados mostraram que os níveis elevados de HSPB1 medeiam este efeito, uma vez que a falta desta proteína anulou significativamente a recuperação da função mitocondrial induzida pelo tratamento hormonal. Visto que as taxas de síntese de ATP mitocondrial são as responsáveis pela elevação na sua concentração intracelular e que esse evento está diretamente relacionado com a secreção de insulina nas células beta, analisamos se diferentes níveis proteicos de HSPB1 poderia modificar a função secretora de células beta. Para isso foram calculados os índices de estímulo da secreção de insulina em resposta ao aumento da concentraçãode glicose no meio de cultura tanto em células parentais MIN6 como em culturas primárias de ilhotas pancreáticas murinas que foram submetidas ou não ao silenciamento ou superexpressão de HSPB1. Nossos resultados mostraram que nem a presença de citocinas, Prolactina, ou a ausência ou superexpressão de HSPB1 nas culturas celulares analisadas apresentaram diferença significativa em relação aos índices de estímulo da secreção e conteúdo de insulina. Esses resultados sugerem que nem a falta, nem a superexpressão de HSPB1 poderia alterar a função de célula beta. Nós mostramos a relevância da HSPB1 em ambos os efeitos pró- sobrevivência da PRL contra a morte da célula beta induzida tanto por citocinas quanto por indução de estresse oxidativo. Este último efeito poderia também estar relacionado com a participação da HSPB1 na recuperação da função mitocondrial observada após o tratamento hormonal corroborando assim parte dos resultados obtidos nos experimentos de immunoprecipitação. Finalmente, nossos resultados destacam a importância de mais estudos visando um entendimento mais profundo das funções da HSPB1 nas células beta, uma vez que elas poderiam levar à mitigação da morte da célula beta através da regulação positiva de uma via de proteção endógena, que não é dependente da modulação do sistema imunológico. / The success of islet transplantation has improved lately. Unfortunately, it is still compromised by cell loss. Maintaining islet cell in vitro appears as an attractive strategy to increase the outcome of pancreatic islet transplantation. However, islet fate in culture is determined by the balance between pro- and anti- apoptotic mediators. We have previously shown that Heat Shock Protein B1 (HSPB1) levels are increased by prolactin (PRL) on both human pancreatic beta cells and MIN6 murine insulinoma cells. Furthermore, we have demonstrated the prolactin-induced pro-survival effects on pancreatic beta-cells are mediated by HSPB1. Since HSPB1 role in beta cells has not been directly studied, we set out to explore the molecular mechanisms by which HSPB1 mediates PRL-induced beta cell cytoprotection. For this purpose, MIN6 insulinoma mouse cells and primary culture of murine pancreatic islets (I) wild type, HSPB1 silenced or overexpressing the chaperone were subjected to serum starvation and then pre-treated in the presence or in the absence of PRL (300 ng/mL) and exposed to or cytokines (IL-1&#946; (0,8 ng/mL), IFN-&#947; (4 ng/mL) and TNF-&#945; (8 ng/mL)) for 16 or 24h. Then, we analyse cell viability. HSPB1silenced cells presented higher percentages of cell death compared to controls. However, the overexpression of HSPB1, independently of hormonal treatment, was able mimic the cytoprotective effects of Prolactin. These results point at the key role of HSPB1 in the cytoprotective effect against proinflammatory cytokines-induced beta cell death. In addition, lysates from Min6 cells incubated for 6 hours in the presence of a cocktail of cytokines and/or PRL were subjected to HSPB1 immunoprecipitation. Co-precipitated proteins were identified by SDS-PAGE coupled to mass spectrometry. We found an enrichment of proteins relatedto signaling pathways involved in a response against oxidative and endoplasmic reticulum stress induction. Moreover, we also identified antiapoptotic effects and carbohydrate metabolism related proteins. Indeed, HSPB1 knockdown rendered cells more sensitive to oxidative stress and led to a reduced antioxidant capacity, while prolactin induced an HSPB1- mediated cytoprotection against ROS induced beta-cell apoptosis. One again, HSPB1 overexpression mimic PRL- induced cytoprotection. While hormonal treatment, HSPB1 silencing or overexpression did not change the expression of antioxidant enzymes; this conditions influenced reduced glutathione cell content and G6DP activity. Since recent studies have pointed that islets respiratory profile prior to transplantation may predict their performance; we also investigated whether PRL treatment could increase beta-cell mitochondrial efficiency. We observed a cytokine-induced increase of mitochondrial oxygen consumption rate not related to ATP synthesis, which was significantly decreased upon PRL treatment. HSPB1 was a key mediator of this effect since the lack of this protein significantly abrogated PRL-induced mitochondrial function recovery. The secretory function was then analysed in wild type MIN6 cells as well as in primary cultures of pancreatic islets either HSPB1 silenced or overexpressing the chaperone. Cells were subjected to serum starvation and then pre-treated in the presence or in the absence of PRL and exposed to cytokines for 16 or 24h. We didn´t found significant differences in both glucose induced-insulin secretion and insulin content between the hormonal treatment, HSPB1 silencing or overexpression. These results suggest that neither lack, nor overexpression of HSPB1 could alter beta cell function. Altogether our results have shown the importance of HSPB1 on PRL prosurvival effects as well as on maintenance of mitochondrial efficiency against both cytokine treatment and oxidative-stress-induced beta cell damage. These results are in accordance with the PRL-induced enrichment of HSPB1 interacting proteins displaying functions related to protein degradation, oxidative stress protection or mitochondrial carbohydrate metabolism.Finally, our results outline the importance of further studies aiming at a deeper understanding of HSPB1 functions on beta cells, since they could lead to the mitigation of beta cell death through the up-regulation of an endogenous protective pathway, which is not dependent on the modulation of the immune system.