Estudo da expressão de proteínas SNARE e do remodelamento do citoesqueleto de actina da célula beta pancreática em modelo de patogênese do diabetes tipo 2

Estudo da expressão de proteínas SNARE e do remodelamento do citoesqueleto de actina da célula beta pancreática em modelo de patogênese do diabetes tipo 2

Author Silva, Maria Eduarda Amaral Autor UNIFESP Google Scholar
Advisor Carvalho, Carolina Prado de França Autor UNIFESP Google Scholar
Institution Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Graduate program Pós-Graduação Interdisciplinar em Ciências da Saúde
Abstract O diabetes mellitus (DM) tipo 2 é uma doença de âmbito mundial responsável por grande parte da mortalidade por doenças crônicas. Alterações da expressão de proteínas relacionadas à secreção de insulina são reportadas em portadores da doença, bem como perturbações da homeostase glicêmica. A exocitose dos grânulos de insulina pela célula beta pancreática envolve a formação de um complexo de proteínas SNARE (soluble NSF attachment protein receptors) e o remodelamento do citoesqueleto de actina, através da atuação de proteínas denominadas small Rho-GTPases. O objetivo geral deste estudo foi analisar possíveis alterações na expressão de proteínas relacionadas à fusão dos grânulos de insulina e ao remodelamento dos microfilamentos de actina em ilhotas de camundongos na fase inicial do DM2 induzido por dieta hiperlipídica. Para tal, camundongos machos da linhagem C57BL/6 foram distribuídos em dois grupos: grupo DHL, alimentado com dieta hiperlipídica (HL) contendo 34% de lipídeos, ou grupo controle, alimentado com dieta padrão (CTL), contendo 4,5% de lipídeos. Nossos resultados demonstram que animais do grupo DHL apresentaram significativo aumento no ganho de peso corporal e aumento dos depósitos de gordura visceral (gonadal, mesentérica e retroperitoneal), além de hiperinsulinemia, intolerância à glicose e diminuição na eficiência metabólica. Adicionalmente, também observamos uma perturbação inicial da secreção de insulina, caracterizada pelo diminuído incremento de insulina sob estimulação com 16,7 mM glicose (em relação à condição basal), comparado com o grupo controle. Ilhotas do grupo DHL também apresentam diminuído remodelamento do citoesqueleto de actina da célula beta pancreática, frente à estimulação com concentração supraliminar de glicose (16,7 mM), visto que o grau de marcação para F-actina nessa condição (16,7 mM glicose) é maior em ilhotas do grupo DHL, comparado ao grupo controle. Paralelamente, apenas o grupo controle apresentou aumento nos níveis da proteína Cdc42 frente à estimulação com 16,7 mM glicose e em relação à respectiva condição basal (CTL 2,8 mM glicose). Ilhotas de animais do grupo DHL também apresentam tendência de diminuição da Sintaxina-4, em comparação com ilhotas de animais do grupo controle. Os resultados obtidos nos permitem concluir que o grupo DHL apresenta perturbações iniciais na secreção de insulina, possivelmente associadas ao prejuízo da dinâmica do remodelamento dos filamentos de actina da célula beta-pancreáticas frente a condição estimulatória com glicose (16,7 mM). Esse comprometimento pode ser atribuído à ausência de um aumento significativo dos níveis de Cdc 42 para esse grupo sob essa condição (16,7 mM glicose), em relação à respectiva condição basal (DHL 2,8 mM glicose), ou ainda, devido a possíveis perturbações na ativação dessa proteína frente a condições supraliminares de glicose, e que, particularmente, será alvo de futuras investigações de nosso grupo de pesquisa.

Type 2 diabetes mellitus (DM) is a world-wide disease, being largely responsible for mortality due to chronical diseases. Changes in expression of insulin secretion related proteins are reported in patients with this disease, as well as an impaired glycemic homeostasis. The exocytosis of insulin granules by pancreatic beta cell involves the formation of a protein complex belonging to the SNARE family (soluble NSF attachment protein receptors) and actin cytoskeleton remodeling, through proteins termed small Rho-GTPases. The main aim of this study was to analyse possible changes in the expression of proteins involved in insulin granule exocytosis, as well as in the actin cytoskeleton remodeling of mice islets at early phase of type 2 diabetes induced by a high fat diet feeding. For this, C57BL/6 male mice were distributed in two groups: HFD group, fed a high fat diet containing 34% lipids during 45-days and control group (CTL), which was fed a standard chow diet, containing 4.5% of lipids. The HF-fed group showed increased body weight gain and increased visceral fat depots (gonadal, mesenteric e retroperitoneal), besides it is also presented hyperinsulinemia, glucose intolerance and decreased metabolic efficiency. Additionally, has been also observed an initial perturbation of insulin secretion in HF-fed group, characterized by the decreased increment of secreted insulin at 16.7 mM glucose exposure when related to the basal condition (2.8 mM glucose), in comparison with control group. The HF-fed islets also showed decreased actin cytoskeleton remodeling in its beta cells, in response to a stimulatory glucose concentration exposure (16.7 mM), as demonstrated by the increased fluorescence pixel density for F-actin labeling in this group, compared to the control group. In addition, only the control group presented increased levels of Cdc42 at 16.7 mM glucose exposure and when expressed in relation to its respective basal condition (CTL 2.8 mM glucose). Pancreatic islets form HF-fed mice also presented a tendency to decrease the syntaxin-4 levels, in comparison with islets from control group. Our results allow us to conclude that the HF-fed group presents initial disturbances in insulin secretion, possibly associated to the impairment in the dynamics of beta cell actin filaments remodeling under a stimulatory condition (16.7 mM glucose). This impairment can be attributed to the absence of a significant increase in Cdc42 levels in HF-fed islets exposed to 16.7mM glucose, comparing to the respective basal condition (HFD islets exposed to 2.8 mM glucose), or due to, a possible impairment in Cdc42 activation during the exposure to stimulatory glucose concentrations, which it will be further investigated by our research group
Keywords Citoesqueleto de actina
Diabetes mellitus tipo 2 3
Dieta Hiperlipídica
Pâncreas endócrino
Proteínas SNARE
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Language Portuguese
Date 2017-10-25
Published in SILVA, Maria Eduarda Amaral. Estudo da expressão de proteínas SNARE e do remodelamento do citoesqueleto de actina da célula beta pancreática em modelo de patogênese do diabetes tipo 2. 2017. 66 f. Dissertação (Mestrado em Ciências da Saúde) - Instituto de Saúde e Sociedade, Universidade Federal de São Paulo, Santos, 2017.
Knowledge area Promoção da saúde
Publisher Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Extent 66 f.
Access rights Closed access
Type Dissertation
URI https://repositorio.unifesp.br/handle/11600/58710

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Name: Dissertação - M ... -defesa FINAL 14-03-18.pdf
Size: 3.340Mb
Format: PDF
Description: Dissertação de mestrado
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