Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pos-Graduaçao em Bioquímica, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-06-26T01:08:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1
317199.pdf: 1995162 bytes, checksum: c5f2bf6816dc29a5ca478c754678dd4b (MD5) / O diabetes mellitus (DM) é uma síndrome metabólica de etiologia múltipla caracterizada por hiperglicemia persistente, decorrente da falta de insulina e/ou da resistência dos tecidos a ação do hormônio. Estima-se que até o ano de 2030, cerca de 552 milhões de indivíduos no mundo estejam acometidos por esta doença. A alta morbidade e mortalidade característica desta condição estão fortemente associadas ao desenvolvimento de alterações patológicas na vasculatura. Estas alterações parecem estarem relacionadas com mudanças epigenéticas, que ocorrem nas fases iniciais do DM e favorecem a expressão patológica de determinados genes, provocando desta forma danos irreversíveis no organismo mesmo que a glicemia seja controlada posteriormente. Desta forma o objetivo deste trabalho foi melhor entender o efeito do estrito controle da glicemia, pela administração de insulina, em animais que desenvolveram hiperglicemia através da administração de estreptozotocina (STZ) sobre parâmetros metabólicos, alterações a nível de DNA, expressão gênica, sinalização celular de proteínas relacionadas à insulina, e conteúdo mitocondrial em sangue ou cérebro de ratos Wistar. Os resultados deste estudo mostraram que os animais que receberam STZ se tornaram hiperglicêmicos e hiperlipidêmicos por um marcado prejuízo na arquitetura das ilhotas de Langerhans, que como consequência provocou o comprometimento na síntese do hormônio insulina. Estas alterações metabólicas periféricas, que foram acompanhadas por uma marcada redução do peso corporal, desencadearam uma série de eventos no sistema nervoso central, principalmente evidenciados por i) redução na expressão genica hipocampal da insulina e da citocina anti-inflamatória interleucina-10 (IL-10); i) manutenção da fosforilação de proteínas alvos do receptor da insulina, como o substrato do receptor da insulina -1 (IRS-1) e Akt no córtex cerebral; iii) aumento no número de mitocôndrias no bulbo olfatório; e iv) hipermetilação do DNA em hipocampo. As alterações sobre a expressão de IL-10 e de hipermetilação no sistema nervoso central destes animais, foi prevenido/revertido com pela administração com insulina. A partir destes dados as seguintes conclusões podem ser formuladas: i) no cérebro existe um metabolismo de síntese, produção e sinalização de insulina independente do periférico e com objetivos diferentes; ii) o controle da glicemia mediante pela administração de insulina previne das alterações epigenéticas decorrentes da hipermetilação do DNA; iii) a melhor caracterização do modelo de hiperglicemia induzido por STZ aqui realizada permitirá a sua utilização em diferentes desafios metabólicos.<br> / Abstract : Diabetes mellitus (DM) is a metabolic syndrome of multiple etiologies characterized by persistent hyperglycemia resulting from lack of insulin and/or resistance of tissues to the hormone action. It is estimated that in 2030, nearly 552 million individuals in the world will be affected by this disease. The high morbidity and mortality characteristic of this entity are known to be strongly associated with the development of pathological changes in the vasculature. These changes seem to be related to epigenetic modulations, which occur in the initial stages of diabetes and promote the pathological expression of certain genes, thus resulting in irreversible damage in the organism, even when the blood glucose is subsequently controlled. In this scenario, the main objective of this project was to better understand the effect of the strict glycaemia control by the administration of insulin, on biochemical metabolic measurements, DNA methylation, genic expression and cell signaling of proteins related to insulin, and the content of mitochondria in blood or brain of streptozotozin (STZ)-induced hyperglycemic animals. It was here observed, that animals receiving STZ showed an altered islets of Langerhans architecture that provoked reduced blood insulin concentration, hyperglycemia and hyperlipidemia, and marked bodyweight lost. These peripheral chronic metabolic alterations elicited a series of events in the central nervous system (CNS) characterized by: i) reduced gene expression of hippocampal insulin and interleukin-10 (IL-10); ii) correct phosphorylation of target proteins of the insulin receptors, including insulin receptor substrate-1 (IRS-1) and Akt in the cerebral cortex; iii) increased number of mitochondria in the olfactory bulbs; and iv) increased DNA methylation in hippocampus. The alterations linked to reduced IL-10 expression and DNA methylation were significantly prevented and/or reverted by the exogenous insulin. According to these data, the following conclusions could be formulated: i) there is a peripheral independent insulin metabolism in the CNS, with specific objectives for insulin synthesis, maturation and signaling; ii) the insulin-induced control of hyperglycemia prevents from epigenetic alterations; iii) this better characterization of the STZ-induced hyperglycemia animal model will allow further utilization for different metabolic challenges.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsc.br:123456789/101051 |
| Date | January 2013 |
| Creators | Matos, Filipe José de |
| Contributors | Universidade Federal de Santa Catarina, Latini, Alexandra Susana, Rafacho, Alex |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | 78 p.| il., grafs. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSC, instname:Universidade Federal de Santa Catarina, instacron:UFSC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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