O transplante de ilhotas pancreáticas restabelece a secreção de insulina em pacientes diabéticos tipo 1 lábil. A despeito dos avanços da técnica de isolamento de ilhotas, a inabilidade de se obter um número suficiente de células de um único doador persiste como um obstáculo para o sucesso desse transplante. A identificação dos fatores relacionados com o dano das ilhotas pancreáticas durante todo o procedimento do transplante tem sido buscada na tentativa de desenvolver terapias capazes de minimizar a perda de células e otimizar a enxertia das ilhotas transplantadas, reduzindo, assim, a necessidade de múltiplos doadores para o alcance da independência de insulina. A morte encefálica (ME) está associada a uma inflamação sistêmica que produz profundas alterações fisiológicas na condição hemodinâmica do doador, antes mesmo do início do processo de retirada dos órgãos. Essa característica única do doador cadavérico influencia negativamente a função dos órgãos pós-transplante, o que torna os cuidados com o doador uma peça chave no cenário dos transplantes de órgãos. Contudo, o uso de protocolos com terapias específicas, como a reposição de hormônios tireoidiano e suprarrenal, tem demonstrado eficácia muito limitada em melhorar os desfechos de órgãos transplantados. Os resultados desta pesquisa demonstram que marcadores inflamatórios estão aumentados no estado de ME. A precipitação da ME é seguida de um aumento das concentrações de fator de necrose tumoral-α (TNF-α) e interleucina-6 (IL-6) no sangue e de TNF-α no tecido pancreático, mas não de fator tecidual (FT), cuja expressão já conhecida em ilhotas isoladas provavelmente se deva a fatores de estresse relacionados ao isolamento das células. Esse aumento de TNF-α pode explicar, pelo menos em parte, os melhores desfechos alcançados por protocolos de transplante de ilhotas que incluem o uso de receptores solúveis do TNF-α. Em conclusão, a ME está associada a um aumento da expressão de TNF-α no sangue e no tecido pancreático humano. Portanto, o uso de terapias anti-inflamatórias dirigidas ao doador de múltiplos órgãos pode tornar-se uma estratégia promissora para melhorar os resultados dos transplantes de ilhotas.

O transplante de ilhotas pancreáticas restabelece a secreção de insulina em pacientes diabéticos tipo 1 lábil. A despeito dos avanços da técnica de isolamento de ilhotas, a inabilidade de se obter um número suficiente de células de um único doador persiste como um obstáculo para o sucesso desse transplante. A identificação dos fatores relacionados com o dano das ilhotas pancreáticas durante todo o procedimento do transplante tem sido buscada na tentativa de desenvolver terapias capazes de minimizar a perda de células e otimizar a enxertia das ilhotas transplantadas, reduzindo, assim, a necessidade de múltiplos doadores para o alcance da independência de insulina. A morte encefálica (ME) está associada a uma inflamação sistêmica que produz profundas alterações fisiológicas na condição hemodinâmica do doador, antes mesmo do início do processo de retirada dos órgãos. Essa característica única do doador cadavérico influencia negativamente a função dos órgãos pós-transplante, o que torna os cuidados com o doador uma peça chave no cenário dos transplantes de órgãos. Contudo, o uso de protocolos com terapias específicas, como a reposição de hormônios tireoidiano e suprarrenal, tem demonstrado eficácia muito limitada em melhorar os desfechos de órgãos transplantados. Os resultados desta pesquisa demonstram que marcadores inflamatórios estão aumentados no estado de ME. A precipitação da ME é seguida de um aumento das concentrações de fator de necrose tumoral-α (TNF-α) e interleucina-6 (IL-6) no sangue e de TNF-α no tecido pancreático, mas não de fator tecidual (FT), cuja expressão já conhecida em ilhotas isoladas provavelmente se deva a fatores de estresse relacionados ao isolamento das células. Esse aumento de TNF-α pode explicar, pelo menos em parte, os melhores desfechos alcançados por protocolos de transplante de ilhotas que incluem o uso de receptores solúveis do TNF-α. Em conclusão, a ME está associada a um aumento da expressão de TNF-α no sangue e no tecido pancreático humano. Portanto, o uso de terapias anti-inflamatórias dirigidas ao doador de múltiplos órgãos pode tornar-se uma estratégia promissora para melhorar os resultados dos transplantes de ilhotas.

As complicações relacionadas ao diabetes mellitus estão intimamente ligadas à hiperglicemia. Os pacientes que evoluem com grande instabilidade metabólica e progressão das complicações microvasculares apesar do tratamento intensivo com insulina são candidatos ao transplante de pâncreas. Neste contexto, o transplante de ilhotas pancreáticas surge como alternativa por ser menos invasivo e menos imunogênico. No entanto, o processo de digestão do pâncreas e isolamento das ilhotas pancreáticas expõe as células endócrinas a diversos estímulos nocivos, que resultam em diminuição da viabilidade das células isoladas e menor chance de sucesso após o transplante. A geração de espécies reativas de oxigênio (ERO) e o consumo das defesas anti-oxidantes durante o processo de digestão do pâncreas pode contribuir para a perda da viabilidade das ilhotas isoladas. O objetivo deste estudo foi avaliar o impacto da suplementação com glutationa etil mono-éster (GEE), um éster de melhor biodisponibilidade da glutationa (um importante anti-oxidante endógeno) nos resultados do isolamento e do transplante de ilhotas pancreáticas em um modelo animal. GEE foi adicionada na concentração de 10 mM na solução de colagenase durante o isolamento das ilhotas de rato. Após o isolamento, foram realizados estudos in vitro para avaliar a presença de ERO com o ensaio carboxi-H2DCFDA e a viabilidade das ilhotas isoladas com os ensaios JC-1 (integridade mitocondrial) e Sytogreen/brometo de etídio (integridade da membrana celular); viabilidade das células beta-pancreáticas por citometria de fluxo para avaliação de necrose e apoptose, TUNEL para a avaliação do índice de apoptose e secreção de insulina estimulada por glicose. Realizamos também estudos in vivo, com o transplante das ilhotas na cápsula renal de camundongos diabéticos, seguimento dos animais por 30 dias após o transplante e recuperação do enxerto para análise histológica. Quatro grupos de animais foram avaliados: 1) Animais transplantados com número suficiente de ilhotas para reverter o diabetes (500) não isoladas com GEE; 2) Animais transplantados com número suficiente de ilhotas (500) isoladas em presença de GEE; 3) Animais transplantados com número insuficiente de ilhotas (150) não isoladas com GEE e 4) Animais transplantados com número insuficiente de ilhotas (150) isoladas em presença de GEE. A suplementação com GEE na concentração de 10 mM durante o isolamento das ilhotas diminuiu a formação de ERO (Controle 57,0 ± 4,3% versus GEE 47,0 ± 3,9%, p = 0,0034) e aumentou a viabilidade das ilhotas, conforme demonstrado pelo ensaio Sytogreen/brometo de etídio (Controle 70,6 ± 3,4% versus GEE 83,6 ± 4,8%, p= 0,0010) e pela diminuição na porcentagem de células TUNEL-positivas (Controle de 39,2 ± 5,0% versus GEE 29,1 ± 1,9%, p= 0,042) no grupo tratado. O estudo de viabilidade por citometria de fluxo também mostrou um número maior de células beta pancreáticas viáveis no grupo tratado (Controle 21,4 ± 3,4% versus GEE 33,7 ± 3,9%, p= 0,0156). A manutenção da integridade funcional das ilhotas teve impacto nos resultados dos transplantes, com menor índice de célula TUNEL-positivas (Controle 23,3 ± 2,6% versus GEE 8,3 ± 0,8%, p < 0,0001) nos enxertos recuperados após as primeiras 24 horas do transplante e maior porcentagem de animais normoglicêmicos (Controle 30% versus GEE 65,2%, p = 0,004) após transplante de um número marginal de 150 ilhotas na cápsula renal após seguimento de 30 dias. Em conclusão, estes dados corroboram que a formação de ERO é uma causa relevante de dano celular durante o isolamento de ilhotas pancreáticas e sugerem que o uso do compostos anti-oxidante GEE pode ser uma estratégia para melhorar os resultados dos transplantes de ilhotas / The vascular complications related to Diabetes Mellitus are closely linked to hyperglycemia. Patients who develop metabolic instability and progression of microvascular complications despite intensive insulin therapy are candidates to pancreas transplantation. Pancreatic islet transplant is an alternative approach since it is less immunogenic and minimally invasive. However, the success of pancreatic islet transplantation still faces many challenges, mainly related to cell damage during the islet isolation process and early post-transplant period. The increase in reactive oxygen species (ROS) generation and the consumption of antioxidant defenses might be factors related to these injuries. The aim of the present study was to evaluate whether supplementation with glutathione-ethyl-ester (GEE), a compound with higher bioavailability than glutathione (an important endogenous antioxidant), could improve islet viability and efficacy in a marginal islet transplantation model in rodents. GEE was added to a final concentration of 10 mM in collagenase solution during islet isolation. After isolation, in vitro studies were conducted to evaluate the presence of ROS using carboxy-H2DCFDA assay and the viability of isolated islets with JC-1 assay (mitochondrial integrity), Sytogreen/ethidium bromide assay (cellular membrane integrity), fractional beta cell viability assay by flow cytometry, TUNEL assay for apoptosis evaluation and glucose-stimulated insulin secretion. We also performed in vivo studies with islet transplantation under the kidney capsule of diabetic mice, 30 days follow-up after transplantation and recovery of the graft for histological analysis. Four experimental groups were evaluated: 1) animals transplanted with 500 islets, a number considered sufficient to promote diabetes reversion, not isolated in presence of GEE; 2) animals transplanted with 500 islets isolated in presence of GEE; 3) animals transplanted with 150 islets, a number considered insufficient to promote diabetes reversion, not isolated in presence of GEE and 4) animals transplanted with 150 islets isolated in presence of GEE. The addition of GEE at 10 mM concentration during islet isolation was able to decrease ROS content in isolated islets (Control 57.0 ± 4.3% versus GEE 47.0 ± 3.9%, p = 0.0034) and increase islet viability, as demonstrated by the Sytogreen/ethidium bromide assay (Control 70.6 ± 3.4% versus GEE 83.6 ± 4.8%, p = 0.0010) as well as by the reduction in TUNEL-positive cells (Control 39.2 ± 5.0% versus GEE 29.1 ± 1.9%, p = 0.042) in the treated group. The fractional beta-cell viability also showed an improvement in the treated group (Control 21.4 ± 3.4% versus GEE 33.7 ± 3.9%, p = 0.0156). The improved cell viability observed in vitro was translated into better outcomes in vivo, since supplementation of GEE during the isolation process resulted in a significantly lower rate of TUNEL-positive cells (Control 23,3 ± 2,6% versus GEE 8,3 ± 0,8%, p < 0,0001) in the islet grafts recovered after 24h of transplantation and in a higher percentage of normoglycemia (Control 30% versus GEE 65,2%, p = 0,004) after 30 days of follow-up in animals transplanted with the marginal islet mass (150 islets). In conclusion, the current data corroborate that ROS production is a relevant cause of cellular damage during islet isolation and suggest that the use of GEE might be a strategy to improve islet transplantation outcomes

O transplante de ilhotas pancreáticas restabelece a secreção de insulina em pacientes diabéticos tipo 1 lábil. A despeito dos avanços da técnica de isolamento de ilhotas, a inabilidade de se obter um número suficiente de células de um único doador persiste como um obstáculo para o sucesso desse transplante. A identificação dos fatores relacionados com o dano das ilhotas pancreáticas durante todo o procedimento do transplante tem sido buscada na tentativa de desenvolver terapias capazes de minimizar a perda de células e otimizar a enxertia das ilhotas transplantadas, reduzindo, assim, a necessidade de múltiplos doadores para o alcance da independência de insulina. A morte encefálica (ME) está associada a uma inflamação sistêmica que produz profundas alterações fisiológicas na condição hemodinâmica do doador, antes mesmo do início do processo de retirada dos órgãos. Essa característica única do doador cadavérico influencia negativamente a função dos órgãos pós-transplante, o que torna os cuidados com o doador uma peça chave no cenário dos transplantes de órgãos. Contudo, o uso de protocolos com terapias específicas, como a reposição de hormônios tireoidiano e suprarrenal, tem demonstrado eficácia muito limitada em melhorar os desfechos de órgãos transplantados. Os resultados desta pesquisa demonstram que marcadores inflamatórios estão aumentados no estado de ME. A precipitação da ME é seguida de um aumento das concentrações de fator de necrose tumoral-α (TNF-α) e interleucina-6 (IL-6) no sangue e de TNF-α no tecido pancreático, mas não de fator tecidual (FT), cuja expressão já conhecida em ilhotas isoladas provavelmente se deva a fatores de estresse relacionados ao isolamento das células. Esse aumento de TNF-α pode explicar, pelo menos em parte, os melhores desfechos alcançados por protocolos de transplante de ilhotas que incluem o uso de receptores solúveis do TNF-α. Em conclusão, a ME está associada a um aumento da expressão de TNF-α no sangue e no tecido pancreático humano. Portanto, o uso de terapias anti-inflamatórias dirigidas ao doador de múltiplos órgãos pode tornar-se uma estratégia promissora para melhorar os resultados dos transplantes de ilhotas.

Estima-se que, em 2013, cerca de 382 milhões de pessoas eram portadoras de diabetes mundialmente. Já o diabetes mellitus do tipo 1 (DMT1) representa de 5-10% desse total de casos, cujo tratamento atual se pauta na administração de insulina exógena. Contudo, desde a publicação do protocolo de Edmonton, o transplante de ilhotas pancreáticas se apresenta como nova técnica no tratamento para o DMT1, inclusive obtendo a independência de insulina em alguns casos. Apesar disso, a escolha do sítio receptor ainda é essencial para diminuir efeitos adversos e permitir o acompanhamento do enxerto. Nesse sentido, destaca-se o transplante de ilhotas para a câmara anterior do olho, pois permite, além do restabelecimento do controle glicêmico, o estudo da fisiologia dos enxertos in vivo. Dessa forma, o objetivo foi estabelecer metodologia de isolamento e transplante de ilhotas de alta reprodutibilidade e baixo custo, utilizando a câmara anterior do olho como sítio receptor. O isolamento foi realizado via injeção de solução de colagenase (1 mg/mL via ducto colédoco) em camundongos machos C57BL/6 hígidos de 8 semanas de idade e posterior transplante dessas ilhotas para camundongos machos da mesma espécie com diabetes induzido por injeção de aloxana (60 mg/kg, i.v.). Esses camundongos foram submetidos a infusão de aproximadamente 250 equivalentes de ilhotas (IEQs) para a câmara anterior do olho e tiveram sua glicemia e alteração de massa corpórea acompanhadas por 14 dias após o transplante. Também foi realizado teste de tolerância a glicose via injeção de solução de glicose (2g/kg i.p.) e realização da curva glicêmica. Obteve-se, na etapa de padronização, que a adição de 0,5% (%p/v) de albumina de soro bovino à solução de colagenase foi capaz de aumentar o número de IEQs isolados por animal. Quanto ao transplante, obteve-se que 50% dos animais submetidos à técnica tiveram diminuição significativa na sua glicemia (172,5 ± 6,4 mg/dL), quando comparados com o grupo controle diabético (582,8 ± 27,5 mg/dL) (p < 0,05). Entretanto, todos os animais tiveram aumento significativo da massa corpórea no período de acompanhamento e glicemia de jejum significativamente menor que os animais diabéticos (p < 0,05). Ademais, a curva glicêmica dos animais que tiveram transplante considerado bem sucedido, no teste de tolerância a glicose, se aproxima da curva do grupo controle sadio. Conclui-se que o modelo de transplante de ilhotas pancreáticas para a câmara anterior do olho foi bem estabelecido neste projeto, confirmado pelos resultados que evidenciam o transplante de ilhotas funcionais capazes de reduzir sensivelmente a glicemia e promover o ganho de peso em camundongos diabéticos. / It is estimated that, in 2013, around 382 million people had diabetes worldwide. Of that number, 5-10% represented cases of T1DM, which treatment is based in the administration of exogenous insulin. However, since the Edmonton protocol was published, islet transplantation presented itself as novel technique for T1DM treatment, achieving insulin independence in some cases. Although, recipient site choice is still essential to diminish side effects and enable graft follow up. In that sense, transplantation to the anterior chamber of the eye stands out, since it allows, beyond the reestablishment of glycemic control, study of islet physiology in vivo. That way, the objective was to establish a low cost and high reproducible model of islet isolation and transplantation, using the anterior chamber of the eye as receptor site. Islet isolation was made by injection of collagenase solution (1 mg/mL via common bile duct) in 8 week old healthy male C57BL/6 mice and followed by transplantation of these islets to male mice of the same age and species with diabetes induced by alloxan injection (60 mg/kg i.v.). These mice were subject of 250 islet equivalents (IEQs) infusion to the anterior chamber of the eye and had their blood glucose and change in body mass monitored for 14 days after transplantation. A glucose tolerance test (GTT) was also made, by injection of glucose solution (2g/kg i.p.) and a glycemic curve was plotted. In the standardization period, was observed that the addition of 0,5% (%w/v) bovine serum albumin is capable of increasing the number of IEQs isolated from each animal. About the transplants, was obtained that 50% of animals subject to transplantation had their blood glucose decreased significantly (172,5 ± 6,4 mg/dL), when compared to the diabetic control group (582,8 ± 27,5 mg/dL) (p < 0,05). However, all animals subject to the procedure had significant body mass increase, when compared to the same control group and fasting blood glucose significantly lower than diabetic animals (p < 0,05). Moreover, the glycemic curve of animals, who had their transplantation considered successful, was similar to that found in healthy control animals, in the GTT. We conclude that the model of transplant to the anterior chamber of the eye is well established in this project, which is confirmed by results that shows transplantation of functional islets, capable of promoting a significant decrease in blood glucose and an increase in total body mass in diabetic animals.

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

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

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.

O transplante de ilhotas microencapsuladas constitui uma alternativa terapêutica interessante para o Diabetes Mellitus tipo 1, permitindo um melhor controle glicêmico e eliminando a necessidade de imunossupressão. Entretanto, a manutenção a longo prazo da viabilidade das células-&#946; ainda é um desafio. No isolamento, a perda da matriz extracelular e as condições hipóxicas subsequentes afetam decisivamente a sobrevivência e funcionalidade das ilhotas. Objetivo Para diminuir o estresse sobre o enxerto, levando a um sucesso prolongado do transplante, propôs-se a adição de perfluorocarbono (PFC) ou laminina (LN), moléculas associadas respectivamente à oxigenação e interações célula-célula, ao biomaterial baseado em alginato, Biodritina, adequado ao encapsulamento celular. Metodologia Para testar a estabilidade das formulações PFC-Biodritina e LN-Biodritina, microcápsulas foram submetidas a diferentes estresses (rotacional, osmótico, temperatura e cultura) por 7 e 30 dias. A pureza do biomaterial foi avaliada pela coincubação com macrófagos murinos RAW264.7, por 3, 9 e 24h, quando a ativação dos macrófagos foi observada pela expressão gênica de IL- 1&#946; e TNF&#945;. Microcápsulas implantadas i.p. em camundongos foram recuperadas após 7 ou 30 dias, para análises de biocompatibilidade. A expressão de níveis de mRNA (bax, bad, bcl-2, bcl-XL, xiap, caspase 3, mcp1/ccl2, hsp70, ldh, insulina 1 e 2), proteínas (Bax, Bcl-XL e Xiap) e a atividade de Caspase3 foram avaliadas em ilhotas microencapsuladas com PFC- e LN-Biodritina, após cultura de 48h em condições de normóxia e hipóxia (<2% O2). Camundongos diabéticos foram transplantados com ilhotas encapsuladas nas diferentes formulações e os animais foram monitorados pelas variações de massa corporal, glicêmicas e pela funcionalidade do enxerto (TOTGs). As ilhotas foram recuperadas de animais normo ou hiperglicêmicos e uma análise de biocompatibilidade das cápsulas foi realizada, assim como a avaliação funcional das células-&#946;. Após o explante, a glicemia dos animais normoglicêmicos foi monitorada para se atestar a eficiência das ilhotas transplantadas. Resultados Microcápsulas de PFC- e LN-Biodritina são tão estáveis e biocompatíveis quanto as de Biodritina. Para ilhotas encapsuladas em ambos os materiais, em normóxia ou hipóxia, observou-se uma modulação gênica que sugere proteção contra apoptose. Adicionalmente, encontrou-se uma diminuição na expressão de genes indicadores de estresse (mcp1, hsp70). Uma diminuição nos níveis de mRNA de ldh foi vista para PFC-Biodritina, mas o oposto foi encontrado para LN-Biodritina. As diferenças encontradas na expressão proteica sugerem o mesmo padrão anti-apoptótico. Caspase3 não foi modulada por nenhum biomaterial. Nos experimentos de transplante, apenas LN-Biodritina levou reversão prolongada do diabetes, com 60% dos animais normoglicêmicos, 198 dias pós-cirurgia, comparado a 9% do grupo Biodritina. O TOTG demonstrou que camundongos transplantados com ilhotas encapsuladas secretaram mais insulina do que controles, 60 (LN-Biodritina) ou 100 (PFC- e LN-Biodritina) dias pós-cirurgia. O explante restabeleceu a hiperglicemia nos camundongos. Microcápsulas recuperadas de animais hiperglicêmicos apresentavam uma extensa adesão celular. Testes de secreção de insulina in vitro demonstraram que somente ilhotas do grupo normoglicêmico responderam às variações da concentração de glicose. Conclusão A adição de moléculas bioativas à Biodritina é capaz de diminuir o estresse em ilhotas isoladas e tem o potencial de melhorar a terapia pelo transplante de ilhotas. / Transplantation of microencapsulated islets represents an attractive therapeutical approach to treat type 1 Diabetes Mellitus, accounting for an improved glycemic control and the abolishment of immunosuppressive therapies. However, maintenance of long-term &#946;-cell viability remains a major problem. During islet isolation, the loss of extracellular matrix interactions and the hypoxic conditions thereafter dramatically affect &#946;-cell survival and function. Objective To lessen the burden of islet stress and achieve a better outcome in islet transplantation we tested the addition of perfluorocarbon (PFC) or laminin (LN), molecules associated respectively with oxygenation and cell-cell interaction, to Biodritin, an alginate-based material suitable for cell microencapsulation. Methodology To test the stability of PFC-Biodritin and LN-Biodritin composites, microcapsules were subjected to different stresses (rotational, osmotic, temperature and culture) for 7 and 30 days. To assess biomaterial purity microcapsules were co-incubated with RAW264.7 murine macrophage cell line for 3, 9 and 24h and macrophage activation was detected through mRNA levels of IL-1&#946; and TNF&#945;. Microcapsules were implanted i.p. in mice and retrieved after 7 or 30 days, for biocompatibility analyses. Gene expression at mRNA (bax, bad, bcl-2, bcl-XL, xiap, caspase 3, mcp1/ccl2, hsp70, ldh, insulin 1 and 2) and protein (Bax, Bcl-XL and Xiap) levels, together with Caspase3 activity, were evaluated in islets microencapsulated in PFC- or LN-Biodritin, upon culturing for 48h in normoxic or hypoxic (<2% O2) conditions. Diabetic mice were transplanted with PFC- or LN-Biodritin microencapsulated islets, followed by assessments of body weight, glycemia and graft function by oral glucose tolerance tests (OGTTs). Microencapsulated islets were retrieved from normoglycemic or hyperglycemic mice and biocompatibility analyses of the beads together with a functional assessment of the graft followed. After graft removal, normoglycemic animals had their glycemias monitored to attest the efficacy of the transplanted islets. Results PFC- and LN-Biodritin microcapsules were as stable and biocompatible as Biodritin. For both biomaterials in normoxia and hypoxia a modulation in gene expression was observed in islets associated with a protection against apoptosis. Also, a decreased expression of stress-related genes (mcp1, hsp70) was evidenced. ldh mRNA levels were down-regulated in PFC-Biodritin microencapsulated islets but upregulated in the presence of LN. Increased levels of insulin mRNA were observed. The differences seen in protein expression indicated the same anti-apoptotic pattern. Caspase3 activity was not different between groups. Concerning diabetes reversal experiments, only mice transplanted with LN-Biodritin microencapsulated islets presented a better outcome, with 60% remaining euglycemic at 198 days post-surgery, compared with 9% for the Biodritin group. OGTT showed that mice transplanted with encapsulated islets secreted more insulin than normal mice, 60 (LN-Biodritin) or 100 days (PFC- and LN-Biodritina) posttransplant. Hyperglycemia was achieved after the retrieval of microcapsules showing graft efficacy. Retrieved microcapsules revealed an extensive overgrowth in most beads from hyperglycemic mice. A static glucose stimulated insulin secretion test revealed that only islets from normoglycemic subjects were able to secrete insulin according to glucose concentration. Conclusion- The addition of bioactive molecules to Biodritin may lessen the stress of isolated islets and have the potential to improve islet transplantation therapy.

O transplante de ilhotas pancreáticas humanas é considerado uma estratégia promissora para curar pacientes portadores de Diabetes Mellitus tipo 1. Entretanto, sua eficiência é dramaticamente afetada pelo rendimento das ilhotas no processo de isolamento/purificação e pela viabilidade das células após o transplante. As ilhotas pancreáticas isoladas são obtidas através da perfusão do pâncreas com colagenase e purificação em gradiente de densidade. As espécies reativas de oxigênio (ERO) exercem um papel importante durante a obtenção e o transplante de ilhotas pancreáticas humanas, contribuindo significativamente para diminuir a viabilidade dessas células. Nesse trabalho foram avaliadas as respostas oxidativas de ilhotas pancreáticas humanas durante os processos de isolamento/purificação e cultivo. As atividades da superóxido dismutase (SOD), da catalase, bem como os níveis de oxidação em proteínas mostraram-se, na maioria dos casos, aumentados, principalmente durante a etapa de purificação das ilhotas em gradiente de Ficoll e no período de cultura das ilhotas. Esses resultados indicam que a purificação em gradiente de Ficoll parece ser uma etapa crítica de geração das ERO, assim como longos períodos de cultivo. Porém, verificou-se que influências advindas dos diferentes doadores (idade, causa- mortis, estilo de vida, etc.) e condições de preservação do órgão (tempo de isquemia, solução de conservação, etc.) poderiam estar relacionadas à discrepância de alguns resultados encontrados. Com o intuito de minimizar tais variáveis, optou-se por estudar os efeitos relacionados ao Ficoll em células de insulinoma INS-1E, um modelo celular fisiologicamente semelhante. Para tanto, as atividades das enzimas antioxidantes SOD, catalase, glutationa peroxidase (GPx) e glutationa redutase (GR), assim como os danos oxidativos em proteínas e lipídeos, os níveis de glutationa reduzida (GSH) e de glutationa oxidada (GSSG), a viabilidade celular e os níveis de algumas enzimas envolvidas no processo apoptótico como p38, JNK-1, ERK 1-2 e PI3-K expostas a polissacarose (1100 mg/mL), um genérico do Ficoll, foram determinadas. De acordo com os resultados, as atividades da SOD, catalase e GPx presentes em amostras expostas a polissacarose mostraram-se aumentadas. Em cultura, a atividade de isoforma mitocondrial da SOD (Mn-SOD) de células INS-1E correspondeu a 50% da atividade total da SOD. Na presença da polissacarose, a atividade da Mn-SOD aumentou para 80% do total. Além disso, a oxidação de lipídios e de proteínas aumentou e os níveis de GSH e GR diminuíram discretamente. Estes resultados mostraram que a exposição dessas células a polissacarose está associada com o estresse oxidativo. Entretanto, tal exposição não foi responsável pela diminuição da viabilidade celular embora os níveis protéicos de JNK-1, ERK1-2 e PI3-K tenham se mostrado consideravelmente aumentados e os níveis de p38, diminuídos. Os níveis de expressão e a atividade de enzimas antioxidantes são conhecidamente baixos em ilhotas pancreáticas. A N-acetilcisteína (NAC) foi adicionada em cultura de células para prevenir o estresse oxidativo. Nessas condições, a NAC foi capaz de proteger as células INS-1E do estresse oxidativo induzido. Esses resultados sugerem que a exposição à polissacarose está associdada ao estresse oxidativo em células INS-1E e que a NAC foi capaz de prevenir a morte celular de células INS-1E expostas a ERO através do aumento intracelular de GSH. / Human pancreatic islet transplantation is considered a promising strategy to cure the cure Diabetes Mellitus type I. However, transplantation efficiency is dramatically affected by sub-optimum islet recovery in the isolation/purification procedure and islet viability after transplantation. Isolated pancreatic islets are obtained through collagenase perfusion and cell purification in a Ficoll gradient. Reactive oxygen species (ROS) play an important role during human pancreatic islet isolation and may contribute to the decrease in cell viability. The aim of this study was evaluated the response of human pancreatic islets during its isolation/purification and culture time. Activities of superoxide dismutase (SOD) and catalase as well as protein oxidation levels increased in most of analyzed samples, mainly during the Ficoll gradient islet purification step and further culture. Ficoll seems to be the critical step for ROS generation. Nevertheless, it was observed that donors characteristics (aging, cause of death, habits, etc.) and organ preservation conditions (ischemic time, preservation solution, etc.) may be related to our results. To minimize these variations, a physiological cellular model based on INS-1E cells was chosen. The antioxidant enzymes SOD, catalase, glutathione peroxidase (GPx) and glutathione reductase (GR) activities as well the oxidative damage to proteins and lipids, reduced glutathione (GSH) and oxidized glutathione (GSSG) levels, cellular viability and the protein levels of some enzymes responsible for apoptotic signaling like p38, JNK-1, ERK 1-2 and PI3-K upon exposure to polysucrose (1100 mg/mL), a similar of Ficoll, were determined. The SOD, catalase and GPx in samples exposed to polysucrose displayed hight activities. In all cultures, the activity of mitochondrial isoform of SOD (Mn-SOD) corresponds to 50% of total SOD activity. In the presence of polysucrose, the activity of Mn-SOD increased up to 80%. Lipids and protein oxidation levels were also increased and the GSH levels with the GR activity decreased. These results indicated that the exposure of INS-1E cells to polysucrose is associated with oxidative stress. However, the polysucrose exposure was not responsible for cell death although JNK-1, ERK1-2 and PI3-K levels showed hight levels but not p38, upon polysucrose exposure. The expression and activities of antioxidants enzymes are known to be very low in pancreatic islets. N-acetylcysteine (NAC) was added to the INS-1E cultures to prevent oxidative stress. Under these conditions, NAC was able to protect INS- 1E cells from induced oxidative damage by increasing intracellular GSH levels. Taken together, these results suggest that the exposure to polysucrose is related to the oxidative stress in INS-1E cells and NAC seems to be able to maintain cell viability.