Thesis (Ph. D.) -- University of Texas Southwestern Medical Center at Dallas, 2005. / Vita. Bibliography: 86-98.

Thesis (Ph.D. in Immunology) -- University of Colorado, 2005. / Typescript. Includes bibliographical references (leaves 133-151). Free to UCDHSC affiliates. Online version available via ProQuest Digital Dissertations;

Thesis (Ph.D. in Epidemiology) -- University of Colorado, 2006. / Typescript. Includes bibliographical references (leaves 134-160). Free to UCDHSC affiliates. Online version available via ProQuest Digital Dissertations;

Orientador: Everardo Magalhães Carneiro / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-06T11:23:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Filiputti_Eliane_D.pdf: 3662221 bytes, checksum: e40ea0446558f8556a8352fd8c98a5fc (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Suspeita-se que a desnutrição intra-uterina e pós-natal produzam mudanças morfológicas e funcionais no pâncreas endócrino e em tecidos periféricos, que se traduzem em insulinopenia e resistência à insulina. Baseado nessas complicações avaliou-se neste trabalho a regulação da secreção de insulina em ilhotas de Langerhans de ratos e camundongos submetidos à restrição protéica e suplementados com leucina. A suplementação com leucina não modificou hábitos alimentares, ingestão hídrica e o peso corpóreo dos animais em estudo, mas alterou parâmetros bioquímicos importantes como glicose (G), ácidos graxos (AGL) em animais desnutridos. A fosforilação do receptor de insulina (IR) e de seu substrato (IRS-l) foi modificada em fígado e músculo levando a uma melhoria na homeostasia glicêmica em ratos desnutridos, a metabolismo de glicose em ilhotas de ratos controle e desnutridos teve redução após suplementação, a potencial de membrana das células B foi restaurado, o movimento de cálcio citoplasmático e a secreção de insulina estimulada por G e leucina apresentaram aumentados em ilhotas de ratos e camundongos desnutridos. Alterações ocorreram também no perfil eletroforético de proteínas citoplasmáticas após suplementação com leucina em ilhotas de ratos. Expressão gênica e protéica de proteínas chaves na cascata de sinalização de insulina como IR, IRS-l, PI3K, mTaR e S6K-l se alteraram em resposta à suplementação com leucina em ilhotas de ratos desnutridos, favorecendo vias de crescimento, em especial o aumento da PI3K a qual resultou em aumento de sua atividade em ilhotas de ratos controle e desnutridos. Por fim, podemos concluir que a suplementação com leucina promoveu modulação da sensibilidade periférica em fígado e músculo de maneira tecido específica. Isto confere uma regulação da homeostase glicêmica de maneira distinta entre animais controle e desnutridos suplementados. Além disso, direcionam para que os sinais metabólicos produzidos pela leucina devam promover seus efeitos, em ilhotas de Langerhans, via dois sensores: a GDH que controla a glutaminólise, e por outro lado está a PI3K que deve exercer seu papel, ativando vis envolvidas com a síntese protéica através da mTOR. Estes dois sensores devem atuar sinergicamente participando do rearranjo da concentração citosólica dos íons cálcio, principalmente em ilhotas de animais desnutridos que foram suplementados com leucina / Abstract: We think that intra-uterine mal nutrition and after birth produce morphological and changes in endocrine pancreas and in peripheric tissue that translate insulinopenia and insulin resistance. Based on these complications we have evaluated in this work the insulin secretion regulation in Langerhans islets from rats and mice fed a low protein diet and supplemented with leucine. The leucine supplementation hasn't changed the diet in the hybrid ingest and body weight but has changed important biochemistry standards as glucose (G) and FFA in malnutrition animals. The insulin receptor phosphorilation and its substract have been changed in liver and musc1e leading to an increase in glicemic homeostase in malnutrition rats. The glucose metabolism in control and malnutrition rats' islets had one reduction after supplementation. B cells potential membranes were restored; the citoplasmatic ca1cium movement and insulin secretion were stimulated by glucose and leucine. They have showed an increased in islets of control and malnourished rats and mice islets. Some alterations have also occurred in the citoplasmatic protein eletrophoretic profile after leucine supplementation in rats islets. The genetic and protein expression from key enzymes in the insulin cascade signalization as: IR; IRS-l; PI3K; mTOR and S6K-l have altered in leucine supplementation answer in malnutrition islets rats favoring growth pathways specially PI3K increase which resulted in an increasement of control and malnutrition rats islets activity. In the end we can conc1ude that the leucine supplementation has promoted peripheric sensibilization in liver and muscle in specific tissue manner. This confirms one glicemic homeostase regulation in distinct manner among control and malnutrition both supplemented animals. Furthermore they lead the metabolic signals produced by leucine should promote their effects in Langerhans islets throw sensor ways: GDH which controls glutaminolisis and on the otherhand is PI3K that should do its role activating growth pathways throw mTOR. These two sensors should work in synergism participating in citosolic concentration changes of ca1cium ions mainly in malnutrition animals' islets, which were supplemented. / Doutorado / Fisiologia / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Jose Roberto Bosqueiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-06T10:10:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Roma_LeticiaPrates_M.pdf: 861159 bytes, checksum: 232359e1de6e654ce6bb13758ca58bd2 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: As células B pancreáticas possuem controle multifatorial que permite a secreção de insulina em quantidade e tempo adequados. Os glicocorticóides modulam a secreção de insulina dependendo do tempo e dose em que forem utilzados. Assim,o presente trabalho teve por objetivo analisar as alterações na expressão gênica e protéica de ilhotas de ratos tratados com dexametasona (1mg/kg, 5dias). Utilizando a técnica de cDNA Macroarray observamos que dos 1176 genes presentes na membrana, 66 tiveram sua expressão aumentada e 38 genes tiveram sua expressão diminuída. Os genes com expressão aumentada pertencem às vias de estresse celular (JNK1), inibidores do ciclo celular (p21) e vias de apoptose (Baxa e Fas). Os genes com expressão diminuída pertencem ao ciclo celular (ciclinas D1 e D2, CDK4) e vias de sinalização PI3K, AKT1 e P70. Demonstramos também aumento na expressão protéica da Bax a, redução na expressão da proteína anti-apoptótica Bcl-2, PI3K e P70. Animais tratados com dexametasona por 5 dias possuem níveis plasmáticos aumentados de insulina, triglicérides e ácidos graxos livres. Ilhotas isoladas de animais tratados com dexametasona por 5 e 10 dias apresentaram maior secreção de insulina em relação aos controles, em concentrações basais e estimulatórias de glicose e 40mM de potássio. Porém, o tratamento por 10 dias com dexametasona induziu diminuição na secreção de insulina quando comparado aos animais tratados por 5 dias. Nossos dados sugerem o tratamento com dexametasona pode modular (direta ou indiretamente) a expressão de diversos genes e proteínas envolvidas na apoptose e sobrevivência de células na ilhota pancreática. Essa modulação pode, em longo prazo, se refletir na secreção de insulina como visto nos animais tratados por 10 dias / Abstract: Insulin secretion from pancreatic B-cells is regulated by nutrients like glucose and amino acids and by neurotransmitters, and hormones. Since glucocorticoids modulate insulin secretion we investigated the effects of dexamethasone on gene and protein expression in pancreatic islets from rats treated with the glucocorticoid for 5 days (mg/kg/day). Using cDNA array analysis we found that, out of 1176 genes presented in the array, 66 were up-regulated and 38 down-regulated after dexamethasone treatment. RT-PCR confirmed the macroarray results for 4 genes whereas the expression of these transcripts was confirmed by Western blotting for the corresponding proteins. Many of the up-regulated genes are implicated in apoptosis (Bax a, Fas), cell cycle regulation (p21) and stress response (JNK1) whereas many of the down-regulated were involved in cell cycle progression (cyclins D1 and D2, and CDK4), and survival and proliferations pathways (PI3K, AKT, P70). The protein expression of Bax a was increased whereas Bcl-2, PI3K and P70 repressed. The rats treated with dexamethasone for 5 days showed higher insulin, triglicerides and free fatty acids plasma levels than controls. The insulin secretion, in response to glucose and high concentrations of K+, in islets isolated from dexamethasone-treated rats for 5 and 10 days was higher than control rats. However, after 10 days of treatment with dexamethasone the insulin secretion was lower than after 5 days, but still higher than controls. In conclusion, these data indicate that dexamethasone-treatment (directly or indirectly) modulates the expression of several genes and proteins involved in apoptosis and survival of pancreatic islet-cells, and could, thereafter, modulates the insulin secretion in rats treated for 10 days / Mestrado / Fisiologia / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Everardo Magalhães Carneiro / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-13T09:09:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ribeiro_RosaneAparecida_D.pdf: 2339564 bytes, checksum: 146ea5a2123d76628db5f4758417e020 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Neste estudo, investigamos os efeitos da suplementação com taurina (TAU; 2% adicionada à água de beber) sobre a tolerância à glicose e a secreção de insulina frente a diferentes secretagogos em camundongos adultos. Camundongos suplementados apresentaram aumento da tolerância à glicose e da sensibilidade à insulina. Ilhotas isoladas destes animais secretaram mais insulina em resposta à glicose e L-leucina. A oxidação da L-leucina foi maior no grupo TAU, não havendo diferenças quanto ao consumo de glicose, concentrações de ATP e expressão do transportador da glicose (GLUT) 2 e da glicoquinase (GCK). A captação de Ca2+, na presença de glicose, e a expressão protéica da subunidade ß2 do canal de Ca2+ sensível à voltagem foi maior no grupo TAU comparado ao controle (CTL). Ainda, a expressão protéica da PL (fosfolipase) C ß 2 e da PK (proteína quinase) Aa, bem como a secreção de insulina em resposta a agentes potencializadores tais como carbacol (Cch) e IBMX, foi maior nas ilhotas TAU. A mobilização intracelular de Ca2+ induzida por Cch foi também maior em ilhotas deste grupo, e observamos que a inibição da PKA reduziu a captação de Ca2+ em resposta à glicose no grupo suplementado. Além disso, ilhotas TAU secretaram mais glucagon em relação a ilhotas CTL, quando em presença de baixa concentração de glicose. Concluindo, a suplementação com TAU melhora a homeostase glicêmica e aumenta a secreção de insulina de ilhotas isoladas e incubadas na presença de nutrientes e agentes potencializadores da secreção. Os efeitos sobre a secreção estão relacionados ao melhor manejo dos íons Ca2+ pelas células insulares provenientes dos animais suplementados com TAU. / Abstract: In this study, we investigated the effects of taurine (TAU)-supplementation (2% in the drinking water) on glucose tolerance and insulin secretion stimulated by different secretagogues in adult mice. TAU-supplemented mice showed enhanced glucose tolerance and insulin sensitivity when compared to controls (CTL). In addition, their islets secreted more insulin in response to high concentrations of glucose and L-leucine. L-[U-14C]leucine oxidation was higher in TAU islets compared with CTL islets, whereas D-[U-14C]glucose oxidation, ATP levels, and the protein expression of the glucose transporter (GLUT) 2 and of glucokinase (GCK) were similar. 45Ca uptake induced by high glucose concentrations was increased in TAU islets as well as the expression of the ß2 subunit of the L-type Ca2+ channel. In addition, the insulin secretion induced by carbachol (Cch) and IBMX, but not, by forskolin and PMA was higher in TAU-supplemented compared with CTL islets. The higher insulin secretion in the presence of Cch is accompanied by an increase in the expression of PL (phospholipase) C ß 2 protein and a higher intracellular Ca2+ mobilization. Besides, TAU-supplemented islets showed increased PK (protein kinase) Aa expression. Since the increase in Ca2+ uptake induced by glucose in TAU islets was minimized by the presence of the PKA inhibitor, H89, this kinase seems to be important for the better Ca2+ handling in these islets. TAUsupplementation also turns the a-cells more sensitivity since these cells secreted more glucagons compared with CTL islets. In conclusion, TAU supplementation enhances glucose tolerance and insulin sensitivity in mice and turns the islets more sensitive to nutrients and to potentiators of secretion. The effect on insulin secretion seems to be linked to a better Ca2+ handling by ß-cells. / Doutorado / Fisiologia / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Antonio Carlos Boschero / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-08T03:25:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cunha_DanielAndradeda_D.pdf: 2004407 bytes, checksum: 40e252218ab6f8007c9bfb5afde02a52 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Prolactina induz a maturação da resposta secretória das células B pancreáticas em ilhotas de ratos neonatos in vitro. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar se a maturação na resposta a glicose, induzida pela prolactina, está associada a alterações na expressão, associação e fosforilação de proteínas envolvidas na mobilização e extrusão dos grânulos de insulina. Para isso, ilhotas pancreáticas de ratos neonatos foram cultivadas por cinco dias em presença de prolactina e após extração do RNA e proteína total foram realizados RT-PCR e western blot. Observamos aumento na expressão gênica e protéica da MAP-2 e cinesina em ilhotas cultivadas com prolactina. Analisamos também a associação e fosforilação através de imunoprecipitação seguido de western blot de proteínas SNARE e MAP-2/cinesina em ilhotas estimuladas agudamente (20 min) com prolactina. Prolactina aumentou a associação entre proteínas SNARE e MAP-2/cinesina e reduziu a ligação entre sintaxina IA/munc-I8. Fosforilação em resíduos serina das proteínas SNAP-25, sintaxina IA, munc-I8 e MAP-2 encontravam-se aumentadas enquanto que da cinesina foi diminuída, em ilhotas estimuladas com prolactina. Ainda, foi observado aumento na formação do complexo SNARE em ilhotas agudamente estimuladas com prolactina, 22 mM de glicose, 40 de mM K+, 200 J.lMde carbacol e I J.lMde PMA (ativador da PKC). A inibição da via da MAP cinase, por PD098059, bloqueou a formação do complexo SNARE e fosforilação da sintaxina induzida por prolactina. Desta forma, podemos concluir que prolactina auxilia na maturação das células B por aumentar a expressão, fosforilação e associação de proteínas que compõem a maquinaria de extrusão dos grânulos de insulina, provavelmente via MAP cinase/PKC / Abstract: Prolactin induces maturation of insulin secretion in cultured neonatal rat islets. In this study, we investigated whether the improved secretory response to glucose caused by prolactin involves alteration in the expression, association and phosphorylation of several proteins that participate in these processes. Messenger RNA was extracted from neonatal rat islets cultured for five days in the presence of prolactin and reverse transcribed. Gene expression was analyzed by semi-quantitative RT-PCR and by western blotting for proteins. The gene transcription and protein expression of kinesin and MAP-2 were increased in prolactin-treated islets compared to the controls. The association and phosphorylation of proteins was analyzed by immunoprecipitation followed by western blotting, after acute exposure to prolactin. Prolactin increased the association between SNARE proteins and kinesin/MAP-2 while the association of munc-I8/syntaxin IA was decreased. Serine phosphorylation of SNAP-25, syntaxin IA, munc-18, MAP-2 was significantly higher whereas kinesin phosphorylation was decreased in prolactintreated islets. There was an increase in SNARE complex formation in islets stimulated with prolactin, 22 mM glucose, 40 mM K+, 200 f.lMcarbachol and 1 f.lMPMA (pKC activator). The prolactin-induced increase in the formation of SNARE complex and syntaxin IA phosphorylation was inhibited by PD098059, a blocker of the MAPK pathway. These findings indicate that prolactin primes pancreatic B-cells to release insulin by increasing the expression and phosphorylation/association of proteins implicated in the secretory machinery, probably via the MAPKlPKC pathway / Doutorado / Fisiologia / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Antonio Carlos Boschiero / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-09T03:49:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_KellyElizeuda_M.pdf: 1866524 bytes, checksum: 87ae185f2da61d551d322f4375943e54 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O INGAP-PP é um pentadecapeptídeo constituído pela seqüência de aminoácidos do resíduo 104 ao 118 do INGAP (Islet Neogenesis Associated Protein), o qual é expresso no pâncreas exócrino e também nas células ductais durante a neogênese de células ßpancreáticas. Nesse trabalho, analisamos o efeito do tratamento crônico (4 dias) com INGAP-PP sobre a secreção de insulina, expressão gênica e protéica das subunidades Kir6.2 e SUR1 que formam o canal de K+ATP e do fator de transcrição Foxa2 (regulador da expressão das subunidades desse canal), em ilhotas isoladas de ratos adultos. As ilhotas tratadas com INGAP-PP (10 µg/mL) secretaram significativamente mais insulina quando incubadas por 1 h em concentrações entre 2.8 e 22.2 mM de glicose em comparação às ilhotas controles. Resultados de RT-PCR mostram que ilhotas tratadas com INGAP-PP tiveram expressão gênica do Foxa2 e das subunidades SUR1 e Kir6.2 aumentada. A expressão das proteínas SUR1 e Foxa2, analisada por Western Blotting, também foi maior nas ilhotas tratadas com INGAP-PP. Quando perfundidas na presença de 22,2 mM de glicose o aumento da secreção de insulina pelas ilhotas tratadas se manifestou com um primeiro pico secretor significativamente maior do que as ilhotas controles. Em presença de 2,8 mM de glicose, ilhotas tratadas com INGAP-PP secretaram mais insulina frente à concentrações despolarizantes de KCl ou tolbutamida (100 µM). Entretanto, a secreção de insulina estimulada por tolbutamida não diferiu entre os grupos em presença de 22,2 mM de glicose. A análise do efluxo de 86Rb mostrou que as ilhotas cultivadas com INGAP-PP apresentam menor efluxo do isótopo em relação às controle. Portanto, a maior secreção de insulina frente à glicose e concentrações despolarizantes de K+ indica que o tratamento com INGAP-PP induziu alterações que tornaram as células ßmais sensíveis a agentes despolarizantes. Quando associamos estes resultados ao aumento da expressão das proteínas formadoras do canal K+ATP e à redução do efluxo de 86Rb pelas ilhotas tratadas com INGAP-PP, podemos sugerir que o aumento no número de canais KATP pode ser um dos responsáveis pelo aumento na secreção de insulina nas ilhotas tratadas com o peptídeo / Abstract: Cultured adult rat islets were used to study the effect of INGAP-PP upon: a) gene expression of Kir6.2 and SUR1 of K+ATP channels and of their transcription factor Foxa2 (RT-PCR), b) protein levels (Western blotting) of SUR1 and Foxa2, c) static and dynamic insulin secretion elicited by metabolic and non metabolic stimuli and d) 86Rb efflux from perifused islets. INGAP-PP increased significantly the expression of Kir6.2, SUR1 and Foxa2 and the protein levels of SUR1 and Foxa2. Islets cultured with INGAPPP and further incubated for 1 h with 2.8 mM glucose, significantly enhanced the release of insulin in response to 40 mM KCl, and 100 µM tolbutamide. The dose-response curve of insulin secretion to increasing glucose concentrations (2.8 to 22.2 mM) shifted to the left in INGAP-PP-cultured islets with an EC50 of 10.0 ± 0.4 vs. 13.7 ± 1.5 mM glucose of the controls (P < 0,05). In dynamic studies INGAP-PP increased significantly the first-phase of insulin secretion elicited by either 22.2 mM glucose or 100 µM tolbutamide and promotes a higher glucose-induced reduction of 86Rb efflux from perifused islets. These results confirm the enhancing effect of INGAP-PP upon insulin release induced by different secretagogues and provide new evidence that such effect is due, at least partly, to an enhanced expression of the SUR1 and Kir6.2 genes of K+ATP channels and of the Foxa2 gene that controls their expression. They would also suggest that INGAP-PP could potentially be used to maintain the capacity of cultured islets to release insulin in response to glucose and maybe for the treatment of diabetes / Mestrado / Fisiologia / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Antonio Carlos Boschero / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-11T18:52:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barbosa_HelenaCristinadeLima_D.pdf: 1532159 bytes, checksum: fe4c9ebe74242b72b674f100ed50b427 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Islet Neogenesis Associated Protein (INGAP) aumenta a massa das células ß e potencializa a secreção de insulina induzida por glicose. Neste projeto, estudamos os efeitos de um pentadecapeptídeo contendo a seqüência 104 a 118 de aminoácidos do INGAP (INGAP-PP) sobre a expressão de genes das células insulares, expressão e fosforilação de componentes das vias PI3K e MAPK, sinalização colinérgica, bem como secreções dinâmica e estática de insulina, em ilhotas isoladas de ratos neonatos. Ilhotas cultivadas com INGAP-PP por 4 dias secretaram significativamente mais insulina em resposta a glicose, comparado às ilhotas controle. Análise do padrão da expressão, por macroarray, de ilhotas cultivadas com INGAP-PP, mostrou que de 2.352 genes fixados na membrana de nylon 210 apresentaram expressão aumentada e apenas 4 diminuída. Dentre os genes modulados positivamente pelo INGAP-PP vários estão relacionados com o metabolismo das células insulares, mecanismo de secreção de insulina, crescimento, maturação, manutenção da massa celular e exocitose. Exposição aguda de ilhotas neonatais ao INGAP-PP aumentou significativamente a fosforilação de Akt-Ser473 e ERK1/2-Thr202/Tyr204 bem como a secreção dinâmica de insulina frente a 2 e 20 mM de glicose. Ilhotas tratadas durante 4 dias com INGAP-PP também apresentaram aumento da expressão do receptor muscarínico M3 e da PLC-ß2. Essas ilhotas, quando expostas agudamente ao Cch tiveram fosforilação de P70S6K-Thr389 e ERK1/2 aumentada. Ainda, essas ilhotas secretaram mais insulina frente a estímulo colinérgico, comparado às ilhotas controle. Nossos resultados mostram que o INGAP-PP aumenta a secreção de insulina, a transcrição de vários genes importantes para a funcionalidade do pâncreas endócrino e a fosforilação de proteínas envolvidas nas vias PI3K e MAPK. O aumento da secreção de insulina bem como fosforilação de P70S6K e ERK1/2 pelo Cch sugere participação também da via colinérgica nos efeitos mediados pelo INGAP-PP. / Abstract: The Islet Neogenesis Associated Protein (INGAP) increases pancreatic ß-cell mass and potentiates glucose-induced insulin secretion. Here, we have studied the effects of the pentadecapeptide having the 104-118 amino acid sequence of INGAP (INGAP-PP) on the expression of genes related to the pancreatic islets, the expression and phosphorylation of components of the PI3K and MAPK pathways, the cholinergic signaling, and static and dynamic insulin secretion in neonatal rat islet. Islets cultured with INGAP-PP released significantly more insulin in response to glucose than controls. The macroarray analysis showed that 210 out of 2,352 genes, spotted in the nylon membranes, were up- ,regulated while only 4 were down-regulated by INGAP-PP-treatment. The main categories of genes modulated by INGAP-PP 4-days cultured islet include several genes related with islet metabolism, insulin secretion mechanism, growth, maturation, maintenance of islet-cell mass, and exocytosis. Shortterm exposure of neonatal islets to INGAP-PP significantly increased Akt-Ser473 and ERK1/2-Thr202/Tyr204 phosphorylation as well as insulin secretion from islets perifused with 2 and 20 mM glucose. Four-days cultured islets with INGAP-PP also showed increased expression of M3 receptor subtype and PLC-ß2 proteins. In addition, brief exposure of INGAP-PP-treated islets to Cch significantly increased P70S6KThr389 and ERK1/2 phosphorylation and these islets released more insulin when challenged with Cch. In conclusion, these data show that INGAP-PP enhances insulin secretion and transcription of several islet genes, and also increases the expression and phosphorylation of proteins involved in PI3K and MAPK pathways. The increased insulin secretion in response to Cch as well as P70S6K and ERK1/2 proteins phosphorylation, also suggest the participation of the cholinergic pathway in INGAP-PP mediated effects. / Doutorado / Fisiologia / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Orientadores: Carla Beatriz Collares Buzato, Maria Tereza Cartaxo Muniz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-26T04:14:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Falcao_VivianeTannuriFerreiraLima_D.pdf: 4019842 bytes, checksum: b5e69f5076caaaff42a597448cba843c (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: As junções intercelulares (JIs) e suas proteínas estruturais estão envolvidas em vários processos celulares tais como adesão e comunicação celular, diferenciação, proliferação e homeostase celular em diversos órgãos. No pâncreas endócrino, JIs parecem estar envolvidas na regulação da citoarquitetura das ilhotas pancreáticas, bem como na biossíntese e secreção de insulina. O objetivo desta tese foi investigar o possível papel do contato intercelular mediado pelas junções intercelulares e suas proteínas estruturais na disfunção das células beta pancreáticas na patogênese do Diabetes mellitus tipo 2 (DMT2). Para tanto, investigamos a distribuição e expressão celular de proteínas juncionais (a saber, E-, N-, VE-caderinas, ZO-1, ?- e ? - cateninas) no pâncreas endócrino de camundongos C57BL/6/JUnib alimentados com uma dieta rica em gorduras (dHL) durante 8 meses. Inicialmente, foi feita uma caracterização metabólica dos animais e uma análise estrutural e morfométrica do pâncreas endócrino, já que estudos avaliando o efeito da administração de dHL por tempo prolongado são escassos. Os animais do grupo dHL (alimentados com ração contendo 21%g lipídios por 8 meses) tornaram-se obesos, mostrando importante aumento do ganho de peso (170%) em relação ao grupo controle (que receberam ração padrão com 4,5%g lipídios pelo mesmo período de tempo). Ainda, os camundongos obesos exibiram distúrbios metabólicos característicos e indicativos dos estágios iniciais do estabelecimento da DMT2, como resistência periférica a insulina, com um aumento (de 27,34%, p=0,0005) da área sob a curva de ITT, bem como marcada hiperglicemia em jejum (52%, p<0,0001) e hiperinsulinemia pós-prandial (88%, p=0,0058) em relação ao grupo Ct. Ilhotas pancreáticas isoladas de camundongos alimentados com dHL mostraram uma deficiência significativa da secreção de insulina estimulada por glicose (p<0,05), associada a um aumento da expressão do gene da insulina (isoformas 1 e 2), analisado por qPCR. A histologia do pâncreas endócrino não revelou alterações marcantes na morfologia e citoarquitetura das ilhotas entre os grupos de animais. Entretanto, os animais dHL apresentaram um aumento significativo do volume relativo de células ? por pâncreas total (aumento de 57,1%, p<0,036) e da área relativa de células ? por ilhota em relação ao grupo controle (p<0,003), indicando uma expansão compensatória da massa de célula beta, associada com uma significativa diminuição (p<0,003) da área ocupada pelas células alfa em relação à área total da ilhota (30%, p<0,003). Com relação à distribuição celular das proteínas juncionais nas ilhotas pancreáticas, a N-caderina, E-caderina, ZO-1 e cateninas estão distribuídas na região de contato intercelular das células endócrinas pancreáticas, enquanto que a VE-caderina está limitada ao endotélio. Verificou-se, por imunoistoquímica, uma diminuição na marcação intercelular das células ? para N-caderina (p<0,0001), E-caderina (p<0,0001) e ?-catenina (p<0,0001) e um aumento na imunoreação para VE-caderina (p<0,004) nas ilhotas de camundongos diabéticos em relação ao grupo Ct. No caso particular da imunofluorescência para N-caderina, verificou-se um aumento na marcação difusa do interior das células ?, indicando uma redistribuição dessa proteína da região de contato intercelular para o citoplasma. Entretanto, não observamos diferenças significativas no grau do conteúdo celular dessas proteínas juncionais em homogeneizados de ilhotas isoladas entre os grupos experimentais, analisado por Western Blot. Conforme revelado por qPCR, um aumento na expressão gênica da VE- e N-caderinas, bem como de ZO-1, foi observado em ilhotas isoladas de camundongos diabéticos em comparação com os controles. Em conclusão, as proteínas juncionais estudadas são expressas por células endócrinas e endoteliais das ilhotas pancreáticas e, em particular, a distribuição/expressão de N-, E- e VE-caderinas, bem como ?-catenina nas ilhotas é significativamente alterada em camundongos obesos e diabéticos, o que pode ter repercussão no desenvolvimento da DMT2 / Abstract: Intercellular junctions (IJs) and their CAMs participate in important cellular processes such as adhesion, growth/death and signaling. In the endocrine pancreas, IJs play a role in regulating islet cytoarchitecture, insulin biosynthesis and secretion. In this PhD thesis, we investigate the islet histology and cellular distribution and content of CAMs (E-, N-, VE-cadherins, ZO-1, ?- and ?-catenins) in the endocrine pancreas of C57BL/6/JUnib mice fed a high fat (HF) diet for a prolonged time period (8 months). After HF diet exposure, mice became obese and displayed marked metabolic disturbances indicative of type 2 diabetes mellitus, such as marked peripheral insulin resistance and hyperglycemia, and moderate hyperinsulinemia. Isolated pancreatic islets of HF-fed mice showed a significant impairment of glucose-stimulated insulin secretion associated with an increase in insulin (isoforms 1 and 2) gene expression as revealed by qPCR. Histology of the endocrine pancreas revealed no marked changes in islet morphology and cytoarchitecture between animal groups, although HF-fed mice showed a 57% increase in the relative beta cell volume (per total pancreas) in comparison with controls. As shown by immunohistochemistry, ZO-1, E-, N-cadherin and catenins, were expressed at the intercellular contact site of endocrine cells while VE-cadherin was restricted to the islet vascular compartment. A cellular redistribution of N- and E-cadherin and ?-catenin (from the contact region to the cytoplasm in endocrine cells) and an increase in VE-cadherin islet content were seen in diabetic mice as compared to controls. No significant differences in islet immunoreaction for the other CAMs were observed between the animal groups. As revealed by qPCR, an increase in gene expression of VE- and N-cadherins as well as of ZO-1, not accompanied by significant changes in islet protein content, was observed in isolated islets of diabetic mice as compared to the controls. In conclusion, CAMs are expressed by endocrine and endothelial cells of pancreatic islets and, in particular, the islet distribution/content of N-, E- and VE-cadherins as well as ?-catenin are significantly altered in obese and diabetic mice / Doutorado / Biologia Celular / Doutora em Biologia Celular e Estrutural