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Type: TESE
Degree Level: Doutorado
Title: Importância do contato intercelular no pâncreas endócrino mediado pelas junções celulares e seu papel na patogênese da diabetes mellitus tipo 2
Title Alternative: Cell-cell contact mediated by intercellular junctions within the endocrine pancreas and its role in the pathogenesis of type 2 diabetes mellitus
Author: Falcão, Viviane Tannuri Ferreira Lima, 1962-
Advisor: Collares-Buzato, Carla Beatriz, 1965-
Abstract: Resumo: As junções intercelulares (JIs) e suas proteínas estruturais estão envolvidas em vários processos celulares tais como adesão e comunicação celular, diferenciação, proliferação e homeostase celular em diversos órgãos. No pâncreas endócrino, JIs parecem estar envolvidas na regulação da citoarquitetura das ilhotas pancreáticas, bem como na biossíntese e secreção de insulina. O objetivo desta tese foi investigar o possível papel do contato intercelular mediado pelas junções intercelulares e suas proteínas estruturais na disfunção das células beta pancreáticas na patogênese do Diabetes mellitus tipo 2 (DMT2). Para tanto, investigamos a distribuição e expressão celular de proteínas juncionais (a saber, E-, N-, VE-caderinas, ZO-1, ?- e ? - cateninas) no pâncreas endócrino de camundongos C57BL/6/JUnib alimentados com uma dieta rica em gorduras (dHL) durante 8 meses. Inicialmente, foi feita uma caracterização metabólica dos animais e uma análise estrutural e morfométrica do pâncreas endócrino, já que estudos avaliando o efeito da administração de dHL por tempo prolongado são escassos. Os animais do grupo dHL (alimentados com ração contendo 21%g lipídios por 8 meses) tornaram-se obesos, mostrando importante aumento do ganho de peso (170%) em relação ao grupo controle (que receberam ração padrão com 4,5%g lipídios pelo mesmo período de tempo). Ainda, os camundongos obesos exibiram distúrbios metabólicos característicos e indicativos dos estágios iniciais do estabelecimento da DMT2, como resistência periférica a insulina, com um aumento (de 27,34%, p=0,0005) da área sob a curva de ITT, bem como marcada hiperglicemia em jejum (52%, p<0,0001) e hiperinsulinemia pós-prandial (88%, p=0,0058) em relação ao grupo Ct. Ilhotas pancreáticas isoladas de camundongos alimentados com dHL mostraram uma deficiência significativa da secreção de insulina estimulada por glicose (p<0,05), associada a um aumento da expressão do gene da insulina (isoformas 1 e 2), analisado por qPCR. A histologia do pâncreas endócrino não revelou alterações marcantes na morfologia e citoarquitetura das ilhotas entre os grupos de animais. Entretanto, os animais dHL apresentaram um aumento significativo do volume relativo de células ? por pâncreas total (aumento de 57,1%, p<0,036) e da área relativa de células ? por ilhota em relação ao grupo controle (p<0,003), indicando uma expansão compensatória da massa de célula beta, associada com uma significativa diminuição (p<0,003) da área ocupada pelas células alfa em relação à área total da ilhota (30%, p<0,003). Com relação à distribuição celular das proteínas juncionais nas ilhotas pancreáticas, a N-caderina, E-caderina, ZO-1 e cateninas estão distribuídas na região de contato intercelular das células endócrinas pancreáticas, enquanto que a VE-caderina está limitada ao endotélio. Verificou-se, por imunoistoquímica, uma diminuição na marcação intercelular das células ? para N-caderina (p<0,0001), E-caderina (p<0,0001) e ?-catenina (p<0,0001) e um aumento na imunoreação para VE-caderina (p<0,004) nas ilhotas de camundongos diabéticos em relação ao grupo Ct. No caso particular da imunofluorescência para N-caderina, verificou-se um aumento na marcação difusa do interior das células ?, indicando uma redistribuição dessa proteína da região de contato intercelular para o citoplasma. Entretanto, não observamos diferenças significativas no grau do conteúdo celular dessas proteínas juncionais em homogeneizados de ilhotas isoladas entre os grupos experimentais, analisado por Western Blot. Conforme revelado por qPCR, um aumento na expressão gênica da VE- e N-caderinas, bem como de ZO-1, foi observado em ilhotas isoladas de camundongos diabéticos em comparação com os controles. Em conclusão, as proteínas juncionais estudadas são expressas por células endócrinas e endoteliais das ilhotas pancreáticas e, em particular, a distribuição/expressão de N-, E- e VE-caderinas, bem como ?-catenina nas ilhotas é significativamente alterada em camundongos obesos e diabéticos, o que pode ter repercussão no desenvolvimento da DMT2

Abstract: Intercellular junctions (IJs) and their CAMs participate in important cellular processes such as adhesion, growth/death and signaling. In the endocrine pancreas, IJs play a role in regulating islet cytoarchitecture, insulin biosynthesis and secretion. In this PhD thesis, we investigate the islet histology and cellular distribution and content of CAMs (E-, N-, VE-cadherins, ZO-1, ?- and ?-catenins) in the endocrine pancreas of C57BL/6/JUnib mice fed a high fat (HF) diet for a prolonged time period (8 months). After HF diet exposure, mice became obese and displayed marked metabolic disturbances indicative of type 2 diabetes mellitus, such as marked peripheral insulin resistance and hyperglycemia, and moderate hyperinsulinemia. Isolated pancreatic islets of HF-fed mice showed a significant impairment of glucose-stimulated insulin secretion associated with an increase in insulin (isoforms 1 and 2) gene expression as revealed by qPCR. Histology of the endocrine pancreas revealed no marked changes in islet morphology and cytoarchitecture between animal groups, although HF-fed mice showed a 57% increase in the relative beta cell volume (per total pancreas) in comparison with controls. As shown by immunohistochemistry, ZO-1, E-, N-cadherin and catenins, were expressed at the intercellular contact site of endocrine cells while VE-cadherin was restricted to the islet vascular compartment. A cellular redistribution of N- and E-cadherin and ?-catenin (from the contact region to the cytoplasm in endocrine cells) and an increase in VE-cadherin islet content were seen in diabetic mice as compared to controls. No significant differences in islet immunoreaction for the other CAMs were observed between the animal groups. As revealed by qPCR, an increase in gene expression of VE- and N-cadherins as well as of ZO-1, not accompanied by significant changes in islet protein content, was observed in isolated islets of diabetic mice as compared to the controls. In conclusion, CAMs are expressed by endocrine and endothelial cells of pancreatic islets and, in particular, the islet distribution/content of N-, E- and VE-cadherins as well as ?-catenin are significantly altered in obese and diabetic mice
Subject: Adesão celular
Junções intercelulares
Ilhotas pancreáticas
Caderinas
Cateninas
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2014
Appears in Collections:IB - Tese e Dissertação

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