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Type: TESE
Title: ARHGAP21 inibe a secreção de insulina e controla a homeostase glicêmica em camundongos = ARHGAP21 inhibits insulin secretion and controls glucose homeostase in mice
Title Alternative: ARHGAP21 inhibits insulin secretion and controls glucose homeostase in mice
Author: Ferreira, Sandra Mara, 1982-
Advisor: Boschiero, Antonio Carlos, 1943-
Abstract: Resumo: A ARHGAP21 é uma proteína da família das RhoGAPs (Proteínas ativadoras de GTPases Rho) que, em diferentes tipos de células, controla múltiplas funções tais como: migração, proliferação, diferenciação e tráfego intracelular de vesículas. Em ilhotas de camundongo Swiss neonato o knockdown da ARHGAP21 aumentou a secreção de insulina estimulada por glicose (GSIS), por mecanismos ainda desconhecidos. Contudo, não se conhece os efeitos da ARHGAP21 sobre a secreção de insulina e sobre a homeostase glicêmica em camundongos adultos. Assim, o objetivo do trabalho foi avaliar: a) em ilhotas pancreáticas de camundongo Swiss neonato knockdown para ARHGAP21, a expressão de genes envolvidos com a proliferação, maturação e extrusão de grânulos de insulina, bem como o rearranjo do citoesqueleto de actina; b) em camundongos C57BL/6 adultos, o efeito do knockdown da ARHGAP21 sobre GSIS e sobre alguns genes que codificam proteínas envolvidas na função secretória (maturação e extrusão) e sobre a homeostase glicêmica. Os neonatos foram tratados (i.p.) com 1 nmol de antisense anti-ARHGAP21 (neonato AS) ou mismatch (CTL) por dois dias (redução da expressão de 60%). Os adultos foram tratados (i.p.) com 1,5 nmol/g de antisense (adulto AS) ou mismatch (adulto CTL) por 3 dias consecutivos (redução de 50%). A secreção de insulina foi avaliada na presença de concentrações crescentes de glicose (2,8 - 22,2 mM). A F-actina (polímero) foi medida através da marcação com faloidina. A expressão gênica foi avaliada por PCR em tempo real. Tolerância à glicose e ao Piruvato foi medida através de ipGTT e ipPTT, respectivamente, e a sensibilidade à insulina através do ipITT, clamp hiperinsulinêmico-euglicêmico e, AKT fosforilada. Como já descrito, ilhotas de neonatos AS apresentaram maior secreção basal de insulina (2,8 mM) bem como menor presença de F-actina. Observamos também maior expressão dos genes da VAMP2 e SNAP25. Ilhotas de adultos AS apresentaram maior secreção de insulina apenas na presença de 22,2 mM. Contudo, o aumento do [Ca2+]i, induzido por glicose, foi similar ao CTL. Observou-se também aumento da expressão dos genes da SYT VII (SYNAPTOTAGMINA VII) e CX 36 (CONEXINA 36). Adultos AS apresentaram intolerância à glicose e aumento da insulinemia durante o ipGTT, acompanhado de resistência à insulina específica no músculo, além de menor produção de glicose pelo fígado. Concluímos que a ARHGAP21 modula negativamente a secreção de insulina em neonato provavelmente através do rearranjo da actina e da redução da expressão de VAMP2 e SNAP25. Em ilhotas isoladas de camundongos adultos, a ARHGAP21 modula negativamente a expressão de genes envolvidos na sensibilidade ao cálcio e resposta secretória (SYT VII e CX 36). Apesar da melhora na secreção de insulina, os adultos AS apresentaram intolerância à glicose com discreta resistência à insulina no músculo que parece ser compensada pela menor liberação de glicose pelo fígado

Abstract: ARHGAP21 is a protein of the RhoGAPs (Rho GTPases activating proteins) family that exerts several functions such as: migration, proliferation, differentiation and intracellular traffic of vesicles, in multiple cell types. In islets from Swiss mice knockdown for ARHGAP21 the glucose-induced insulin secretion (GSIS) was significantly increased, by mechanisms not yet elucidated. Although, it is still unknown the effects of ARHGAP21 knockdown on the insulin secretion and glucose homeostasis in adult mice. Here, we evaluated: a) in islets from ARHGAP21 knockdown mice the expression of genes involved in proliferation, maturation, and extrusion of the insulin containing granules, as well as on the rearrangement of the actin cytoskeleton, and b) the effect of ARHGAP21 knockdown on GSIS and on the expression of genes that encode proteins involved with the secretory function (maturation and extrusion), as well as on the glucose homeostasis in adult C57BL/6 mice. Neonatal Swiss mice received (i.p.) 1 nmol of anti-ARHGAP21 anti-sense (neonate AS) (reduction of 60%) or mismatch (neonate CTL), subcutaneously, for two days. Adult C57BL/6 mice received (i.p.) 1.5 nmol/g of anti-ARHGAP21 anti-sense (adult AS) (50% reduction) or mismatch (adult CTL) for three consecutive days. Insulin secretion was measured in the presence of increasing concentrations of glucose (2.8 ¿ 22.2 mM). F-actin (polymer) was measured using phalloidin. Gene expression was assessed by Real Time PCR. Glucose and Piruvate tolerance were measured by ipGTT and ipPTT, respectively, and insulin sensitivity by ipITT, hyperinsulinemic-euglycemic clamp, and AKT phosphorylation. Islets from neonate AS displayed higher insulin secretion at 2.8 mM glucose, and lower expression of F-actin. Higher expression of VAMP2 and SNAP25 genes was also observed. Islets from adult AS showed higher insulin secretion at 22.2 mM glucose. However, glucose-induced increase in [Ca2+]i was not different from CTL. The expression of SYT VII and CX 36 genes was also increased. Adult AS mice displayed glucose intolerance and higher insulinemia during ipGTT, accompanied by insulin resistance specifically in skeletal muscle, and a lower hepatic glucose production. In conclusion, ARHGAP21 negatively modulates insulin secretion in neonatal mice through the rearrangement of the actin cytoskeleton and reduction of the expression of VAMP2 e SNAP25 genes. ARHGAP21 also may negatively modulate the expression of genes involved in the Ca2+ sensitivity and secretory response (SYT VII and CX 36, respectively) in adult mice. Despite the higher insulin secretion, adult AS mice showed glucose intolerance associated with a mild insulin resistance in the skeletal muscle, which may be compensated by a lower glucose production in the liver
Subject: Ilhotas pancreáticas
Arhgap21 proteína de camundongo
Insulina - Secreção
Homeostase
Glicemia
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2015
Appears in Collections:IB - Tese e Dissertação

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