Estudo da expressão de proteínas SNARE no pâncreas endócrino de animais da prole de fêmeas de camundongo alimentadas com dieta hiperlipídica durante a gestação e lactação
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Data
2019-08-22
Autores
Oliveira, Daniele Correia de Sales Marques de [UNIFESP]
Orientadores
Carvalho, Carolina Prado de França [UNIFESP]
Tipo
Dissertação de mestrado
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Resumo
The “metabolic programming” is a term which explains that, during the ontogenesis, the development of each organ or system have a critical sensibility window to environmental factors which can adjust the phenotype along life. Animal studies show that offsprings of diabetic females or dams fed a high-fat (HF) or low protein diets during pregnancy and lactation can present glucose homeostasis perturbations and increased risk to obesity and type 2 diabetes (T2D) development at long-term. In this way, the aim of this work was to study the later repercussion of the metabolic programming with HF diet (34% lipids in g) during pregnancy and lactation for the secretory function of pancreatic β-cell and the islet VAMP-2 expression, a v-SNARE protein. For this, were used C57BL/6J male adult mice, from the offspring of females fed a control diet (CON group) or a high-fat diet (HF group) during pregnancy and lactation. After weaning, animals from both groups were fed a control diet (4,5% lipids in g) until euthanasia (approximately 12 weeks of life). This study was approved by the Committee of Ethics in Animal Experimentation (CEUA – UNIFESP Nº: 1306150817). VAMP-2 is a SNARE protein that has a crucial role for exocytosis of insulin granules. Our results showed that animals from the HF-fed group at weaning had increased body weight (p<0.0001) and increased postprandial glycemia (p<0.0001), in relation to control group. However, in adult age (12 weeks) the body weight of mice from HF diet-fed group was decreased (p<0.004), in relation to control group, but the postprandial glycemia was not different between groups. Furthermore, mice from HF diet-fed group are also insulin resistant, as demonstrated by the ipITT AUC, expressed as percentage of the initial glycemia value (p<0.004), are hyperinsulinemic (p=0.02), and have increased insulin secretion increment in relation to the baseline condition (p<0.02). Hence, islets from mice of HF-diet fed group showed increased F-actin labelling (p<0.0001) and reduced immunostaining (p<0.0001) and protein levels of VAMP-2 (p<0.025). In conclusion, the metabolic programming with HF diet during pregnancy and lactation induces insulin resistance and a decrease in VAMP-2 expression in male mice islet from offsprings of HF diet-fed females analysed at adult age. These alterations may predispose these mice to late glucose homeostasis perturbations, which can culminate with type 2 diabetes development.
O termo “programação metabólica” explica que, durante a ontogênese, o desenvolvimento de cada órgão ou sistema passa por uma janela crítica de sensibilidade ou plasticidade, em que fatores ambientais podem gerar ajustes no fenótipo que podem permanecer ao longo da vida. Estudos com modelos animais mostram que a prole de fêmeas diabéticas ou de mães alimentadas com dietas hiperlipídicas (HL), ou hipoproteicas, durante a gestação e lactação, podem apresentar perturbações da homeostase glicêmica e aumento do risco para o desenvolvimento de obesidade e diabetes tipo 2 (DM2) a longo prazo. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi estudar a repercussão tardia da programação metabólica com dieta hiperlipídica para a função secretora da célula beta-pancreática e para a expressão da proteína v-SNARE, VAMP-2 em ilhotas da prole de camundongos, cujas mães foram alimentadas com dieta hiperlipídica (34% de lipídeos em g) durante toda a gestação e lactação. Para tal, foram utilizados camundongos C57BL/6J machos adultos, provenientes da prole de fêmeas alimentadas com dieta controle (grupo CON), ou dieta hiperlipídica (grupo HL) durante toda a gestação e lactação. Após o desmame, animais de ambos os grupos foram alimentados com dieta controle (4,5% lipídios em g) até a eutanásia (com aproximadamente 12 semanas de vida). Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Experimentação Animal (CEUA - UNIFESP Nº: 1306150817). A VAMP-2 é uma proteína SNARE crucial para a exocitose dos grânulos de insulina. Nossos resultados demonstraram que animais do grupo HL, no momento do desmame, apresentaram aumento do peso corporal (p<0,0001) e da glicemia pós-prandial (p<0,0001), em relação ao grupo controle. No entanto, na idade adulta (12 semanas), o peso corporal dos animais HL foi diminuído (p<0,004), em relação ao grupo controle, mas os valores de glicemia pós-prandial deixaram de ser significativamente diferentes entre os grupos. Adicionalmente, os animais do grupo HL também apresentaram na idade adulta quadro de resistência à insulina demonstrada pela AUC do ipITT, expressa como porcentagem do valor inicial da glicemia (p<0,004), hiperinsulinemia (p=0,02) e aumento do incremento de insulina secretada, em relação à condição basal (p<0,02). As ilhotas dos camundongos do grupo HL apresentaram também aumento da intensidade de marcação para F-actina, (p<0,0001) e reduzida imunomarcação (p<0,0001) e conteúdo proteico (p<0,025) da proteína VAMP-2. Em conclusão, a programação metabólica com dieta HL durante a gestação e a lactação causou resistência à insulina, hiperinsulinemia e diminuição da expressão de VAMP-2 em ilhotas de camundongos machos da prole dessas fêmeas analisados na idade adulta. Tais alterações podem predispor esses camundongos a perturbações tardias da homeostase glicêmica que podem culminar com o desenvolvimento do diabetes tipo 2.
O termo “programação metabólica” explica que, durante a ontogênese, o desenvolvimento de cada órgão ou sistema passa por uma janela crítica de sensibilidade ou plasticidade, em que fatores ambientais podem gerar ajustes no fenótipo que podem permanecer ao longo da vida. Estudos com modelos animais mostram que a prole de fêmeas diabéticas ou de mães alimentadas com dietas hiperlipídicas (HL), ou hipoproteicas, durante a gestação e lactação, podem apresentar perturbações da homeostase glicêmica e aumento do risco para o desenvolvimento de obesidade e diabetes tipo 2 (DM2) a longo prazo. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi estudar a repercussão tardia da programação metabólica com dieta hiperlipídica para a função secretora da célula beta-pancreática e para a expressão da proteína v-SNARE, VAMP-2 em ilhotas da prole de camundongos, cujas mães foram alimentadas com dieta hiperlipídica (34% de lipídeos em g) durante toda a gestação e lactação. Para tal, foram utilizados camundongos C57BL/6J machos adultos, provenientes da prole de fêmeas alimentadas com dieta controle (grupo CON), ou dieta hiperlipídica (grupo HL) durante toda a gestação e lactação. Após o desmame, animais de ambos os grupos foram alimentados com dieta controle (4,5% lipídios em g) até a eutanásia (com aproximadamente 12 semanas de vida). Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Experimentação Animal (CEUA - UNIFESP Nº: 1306150817). A VAMP-2 é uma proteína SNARE crucial para a exocitose dos grânulos de insulina. Nossos resultados demonstraram que animais do grupo HL, no momento do desmame, apresentaram aumento do peso corporal (p<0,0001) e da glicemia pós-prandial (p<0,0001), em relação ao grupo controle. No entanto, na idade adulta (12 semanas), o peso corporal dos animais HL foi diminuído (p<0,004), em relação ao grupo controle, mas os valores de glicemia pós-prandial deixaram de ser significativamente diferentes entre os grupos. Adicionalmente, os animais do grupo HL também apresentaram na idade adulta quadro de resistência à insulina demonstrada pela AUC do ipITT, expressa como porcentagem do valor inicial da glicemia (p<0,004), hiperinsulinemia (p=0,02) e aumento do incremento de insulina secretada, em relação à condição basal (p<0,02). As ilhotas dos camundongos do grupo HL apresentaram também aumento da intensidade de marcação para F-actina, (p<0,0001) e reduzida imunomarcação (p<0,0001) e conteúdo proteico (p<0,025) da proteína VAMP-2. Em conclusão, a programação metabólica com dieta HL durante a gestação e a lactação causou resistência à insulina, hiperinsulinemia e diminuição da expressão de VAMP-2 em ilhotas de camundongos machos da prole dessas fêmeas analisados na idade adulta. Tais alterações podem predispor esses camundongos a perturbações tardias da homeostase glicêmica que podem culminar com o desenvolvimento do diabetes tipo 2.
Descrição
Citação
OLIVEIRA, Daniele Correia de Sales Marques de. Estudo da expressão de proteínas SNARE no pâncreas endócrino de animais da prole de fêmeas de camundongo alimentadas com dieta hiperlipídica durante a gestação e lactação. 2019. 77 f. Dissertação (Mestrado Interdisciplinar em Ciências da Saúde) - Instituto de Saúde e Sociedade, Universidade Federal de São Paulo, Santos, 2019.