La diabetis tipus 1 (DM1) és una malaltia autoimmune causada per la destrucció de
cèl·lules productores d'insulina β en els illots pancreàtics, aquesta destrucció és
mediada per limfòcits. En aquesta tesi es pretén donar a conèixer les dianes
moleculars de les cèl·lules β responsables de la mort de les cèl·lules β causada per
l'atac limfocític. Es van realitzar assajos de microarrays per tal d’identificar els gens
expressats diferencialment en les cèl·lules endocrines d’illots, com a conseqüència
de la infiltració insulítica, mitjançant la comparació de cèl·lules endocrines d’ illots
provinents de ratolins NOD (Non Obese Diabetic)- model de ratolí predisposat
genèticament a la diabetis autoimmune-, amb les provinents del seu homòleg lliure
de limfòcits, NOD / SCID. Curiosament, vam descobrir que la ciclina D3 (CcnD3) es
regula a la baixa a conseqüència de la inflamació d'una manera dosi-dependent,
mentre que l'activitat proliferativa de les cèl·lules β no es veu alterada per aquesta
disminució en l’expressió de ciclina D3. A més, les cèl·lules NIT-1 que
sobreexpressen Ciclina D3 resten protegides de l'apoptosi espontània i de l'apoptosi
induïda per un entorn proinflamatori proporcionat per IL-β. Per demostrar la relació
de causalitat entre la repressió de CcnD3 repressió i la mort de les cèl·lules β in
vivo, hem estudiat l’aparició de diabetis espontània en ratolins NOD deficients en
CcnD3 (NODCcnD3KO). Els ratolins NODCcnD3KO desenvolupen diabetis
exacerbada en comparació amb companys de llodrigada de tipus salvatge (WT)
(88% enfront de 61% respectivament), i aquest fet deu únicament a la deficiència de
CcnD3 a les cèl·lules β i no a un augment de diabetogenicitat del repertori limfocític
dels ratolins NODCcnD3KO. No obstant això, l'exacerbació de la diabetis requereix
de la complicitat de tots dos, la deficiència CcnD3 i la inflamació, ja que els ratolins
NOD/SCIDCcnD3KO, els quals no tenen limfòcits, no desenvolupen diabetis
espontània.
CcnD3 té també un paper essencial en la fisiologia les de cèl·lules β del pàncrees,
ja que illots pancreàtics deficients en CcnD3 no experimenten canvis adients en les
concentracions intracel·lulars de Ca2+ en resposta a concentracions canviants de
glucosa en el medi, el qual denota una sensibilitat deficient a la glucosa en aquests
illots. Aquest deteriorament d'acoblament concentració de glucosa en el medi
extracel·lular i l’augment a la concentració intracel·lular de Ca2+ no és a causa dels
canvis en els nivells d’expressió del transportador de glucosa GLUT-2 entre illots
NODCcnD3 KO i NODWT.
D'altra banda, hem desenvolupat ratolins transgènics que sobreexpressen ciclina D3
en cèl·lules β pancreàtiques (NOD/RIPCcnD3). Aquests ratolins mostren protecció
contra la diabetis autoimmune i rescaten ratolins NOD CcnD3KO de desenvolupar
diabetis exacerbada. / Type 1 Diabetes (T1D) is an autoimmune condition caused by the lymphocytemediated
destruction of insulin-producing β cells in pancreatic islets. This thesis
aims to unveil the final targets in the β cells responsible for the β cell loss caused by
the lymphocytic attack. Microarray studies were performed to assess differentially
expressed genes in islet endocrine cells as a consequence of insulitic infiltration by
comparing the autoimmune-prone Non-Obese Diabetic (NOD) mouse model with its
congenic, lymphocyte-free, NOD/SCID strain. Interestingly, we discovered that cyclin
D3 (CcnD3) underwent downregulation in beta cells upon inflammatory insult in a
dose-dependent manner, while the proliferative activity of beta cells downregulating
CcnD3 was not altered. Moreover, NIT-1 cells stably overexpressing CcnD3 were
protected from spontaneous apoptosis and from apoptosis induced by a proinflammatory
environment provided by IL-1β. To demonstrate the causal link
between CcnD3 repression and β cell death in vivo, we studied spontaneous
diabetes onset in CcnD3 deficient NOD mice (NODCcnD3KO). NODCcnD3KO mice
developed exacerbated diabetes compared to the wild type (WT) littermates (88%
versus 61% respectively), and this fact was solely due to the CcnD3 deficiency in the
β cells and not to an increased diabetogenicity of the NODCcnD3KO lymphocytic
repertoire. However, diabetes exacerbation required the complicity of both CcnD3
deficiency and inflammation, since plain NOD/SCID CcnD3KO mice did not develop
spontaneous diabetes.
CcnD3 also plays an essential role in pancreatic β-cell fitness, since pancreatic islets
deficient in CcnD3 do not experience proper intracellular Ca2+ influx changes in
response to different concentrations of glucose. This impairment, coupling glucose
concentration in the extracellular milieu and intracellular increase in Ca2+
concentration, is not due to changes in Glut-2 expression levels between the CcnD3
KO and WT islets.
Moreover, we developed transgenic mice overexpressing cyclin D3 in pancreatic β
cells (NOD/RIPCcnD3). These mice exhibit protection from autoimmune diabetes
and NOD CcnD3KO mice are prevented from developing exacerbated diabetes. / La diabetes tipo 1 (T1D) es una enfermedad autoinmune causada por la
destrucción de las células β productoras de insulina en los islotes pancreáticos por
parte de los linfocitos. En esta tesis pretendemos dar a conocer dianas moleculares
de las células β responsables de pérdida de la célula β causadas por el ataque
linfocitico. Desarrollamos un estudio de microarreglos en el cual encontramos genes
expresados diferencialmente en células endócrinas del islote como consecuencia de
la infiltración insulítica mediante la comparación de un modelo de ratón autoinmune
susceptible No Obeso Diabético (NOD) con una cepa congénica libre de linfocitos
NOD/SCID. Interesantemente, descubrimos que, la ciclina D3 (CcnD3) experimentó
una disminución como consecuencia de un asalto inflamatorio de forma dosis
dependiente, mientras que la actividad de proliferación de las células β no fue
alterada. Además, células NIT-1 que sobreexpresan CcnD3 fueron protegidas de
apoptosis espontánea y apoptosis inducida por un entorno proinflamatorio
proporcionado por la IL-1β. Para demostrar la relación causal entre la represión de
la CcnD3 y la muerte de las células β in vivo, hemos estudiado la aparición de la
diabetes espontánea en ratones NOD deficientes en CcnD3 (NODCcnD3KO). Los
ratones NODCcnD3KO desarrollan una diabetes exacerbada en comparación con
sus compañeros de camada de tipo salvaje (WT) (88% contra el 61%
respectivamente) y este hecho debido únicamente a la deficiencia de CcnD3 de las
células β y no a un aumento de diabetogenicidad del repertorio linfocítico de los
ratones NODCcnD3KO. Sin embargo, la exacerbación de la diabetes requiere la
complicidad de ambos, la deficiencia de CcnD3 e inflamación, ya que los ratones
NOD/SCIDCcnD3KO, los cuales carecen de linfocitos, no desarrollan diabetes
espontánea.
CcnD3 tiene también un papel escencial en la fisiología de las células β del
páncreas, ya que los islotes deficientes de CcnD3 no experimentan cambios
apropiados en las concentraciones intracelulares de Ca2+ en respuesta a diferentes
concentraciones de glucosa en el medio. Este deterioro en el acoplamiento de la
concentración de glucosa en el medio extracelular y aumento de la concentración
intracelular de Ca2 + no es debido al cambio del nivel de expresión del transportador
de GLUT-2 entre islotes NODCcnD3 KO y NODWT.
Por otro lado, hemos desarrollado ratones transgénicos que sobreexpresan la
ciclina D3 en células β pancreáticas (NOD/RIPCcnD3). Estos ratones muestran
protección contra la diabetes autoinmune y rescatan a ratones NOD CcnD3KO de
desarrollar diabetes exacerbada.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:TDX_UDL/oai:www.tdx.cat:10803/272629 |
| Date | 26 September 2013 |
| Creators | Saavedra Ávila, Noemí Alejandra |
| Contributors | Mora Giral, Concepció, Universitat de Lleida. Departament de Medicina Experimental |
| Publisher | Universitat de Lleida |
| Source Sets | Universitat de Lleida |
| Language | English |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| Format | 166 p., application/pdf |
| Source | TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs. |
Page generated in 0.0029 seconds