Efeitos do tiopental sodico, do pentobarbital sodico e do eter dietilico nas vias da sinalização da insulina em ratos
Adilson Roberto Cardoso
TESE
Português
(Broch.)
T/UNICAMP C179e
Campinas, SP : [s.n.], 2004.
97f. : il.
Orientador: Jose Barreto Campello Carvalheira
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas
Resumo: A insulina é um hormônio anabólico com efeitos metabólicos potentes. Os eventos que ocorrem após a ligação da insulina ao seu receptor são específicos e estritamente regulados. Definir as etapas que levam à especificidade deste sinal representa um desafio para as pesquisas bioquímicas....
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Resumo: A insulina é um hormônio anabólico com efeitos metabólicos potentes. Os eventos que ocorrem após a ligação da insulina ao seu receptor são específicos e estritamente regulados. Definir as etapas que levam à especificidade deste sinal representa um desafio para as pesquisas bioquímicas. Todavia, podem resultar no desenvolvimento de novas
abordagens terapêuticas para pacientes que sofrem de estados de resistência à insulina, inclusive o diabetes mellitus tipo 2.
O receptor de insulina pertence a uma família de receptores de fatores de crescimento que têm atividade tirosina-quinase intrínseca. Após a ligação da insulina, o receptor sofre autofosforilação em múltiplos resíduos de tirosina. Isto resulta na ativação da quinase do receptor e conseqüente fosforilação em tirosina de uma família de substratos do receptor de insulina (IRSs). De forma similar a outros fatores de crescimento, a insulina usa fosforilação e interações proteína-proteína como ferramentas essenciais para trasmitir o sinal em direção ao efeito celular final, tais como translocação de vesículas contendo
transportadores de glicose (GLUT4) do pool intracelular para a membrana plasmática, ativação da síntese de glicogênio e de proteínas e transcrição de genes específicos. Um grande número de estudos tem investigado as vias de transmissão do sinal da insulina em modelos animais, utilizando ratos anestesiados. Nesses estudos, diferentes tipos de anestésicos tem sido utilizados, entre os quais o tiopental sódico, o pentobarbital sódico e o éter dietílico. Durante uma anestesia de longa duração com tiopental, há relatos de diminuição do glicogênio hepático e de significativa elevação dos níveis plasmáticos de glicose, ácido láctico e aminoácidos, de forma que o tiopental tem sido alvo de inúmeros estudos na tentativa de identificar os mecanismos envolvidos na gênese da hiperglicemia. Em testes orais e intravenosos uma pronunciada intolerância à glicose foi observada em diversas espécies animais, quando o tiopental foi utilizado como anestésico. Vários estudos com
ilhotas pancreáticas isoladas indicam que essa intolerância ocorre devido a um defeito na secreção de insulina, que se manifesta principalmente frente a altas concentrações de glicose. Isso ocorreria em função da ação inibitória direta do tiopental sobre os canais de potássio. Desta forma, quando ilhotas pancreáticas são expostas a altas concentrações de
glicose, não se observa a resposta secretória característica. Na anestesia com pentobarbital, a maioria dos autores refere discreta ou nenhuma modulação do metabolismo da glicose, porém, há relatos de uma inibição do transporte
facilitativo mediado por GLUT-1, o que deve interferir na captação cerebral de glicose, independente dos níveis plasmáticos.
o éter provoca aumento da atividade do sistema nervoso simpático, com liberação de adrenalina, semelhante a uma reação de stress, produzindo glicogenólise hepática e muscular, aumentando acentuadamente a glicemia. Entretanto, a literatura apresenta dados controversos, que mostram que durante a anestesia com éter as concentrações de glicogênio
hepático e muscular são semelhantes àquelas observadas quando os animais são decapitados. A elucidação desses achados laboratoriais depende da caracterização dos efeitos diretos desses anestésicos sobre os mecanismos moleculares da sinalização da insulina, que ainda são desconhecidos. No presente estudo, foi investigado o efeito do tiopental sódico, do pentobarbital sódico e do éter dietílico na taxa de desaparecimento da glicose, na fosforilação do IR, IRS-1 e IRS-2, na associação dos IRSs com a PI 3-quinase e na ativação da Akt e do ERK (MAPK) no fígado e no músculo de ratos. A determinação dos níveis de fosforilação do IR, IRS-l e IRS-2, assim como a quantificação da associação das proteínas IRSs com a PI 3-quinase e a ativação da Akt e do ERK (MAPK) foram realizadas através de imunoprecipitação com anticorpos específicos, seguidos de immunoblotting. Os níveis plasmáticos de glicose foram mais altos nos animais anestesiados com éter dietílico. A insulina estimulou a fosforilação em tirosina do IR, IRS-l e IRS-2, a associação desses substratos com a PI 3-quinase e a ativação da Akt e da ERK (MAPK), de modo semelhante nos 3 grupos avaliados, tanto no fígado como no músculo. Em resumo, os dados do presente estudo mostram que em modelos animais de avaliação da sinalização insulínica, quando a anestesia geral se faz necessária, o tiopental, o pentobarbital e o éter podem ser empregados, mas os riscos potenciais de incêndio e explosões e a reação de stress característica da anestesia com o éter, colocam os dois
agentes barbitúricos como opções mais seguras Ver menos
abordagens terapêuticas para pacientes que sofrem de estados de resistência à insulina, inclusive o diabetes mellitus tipo 2.
O receptor de insulina pertence a uma família de receptores de fatores de crescimento que têm atividade tirosina-quinase intrínseca. Após a ligação da insulina, o receptor sofre autofosforilação em múltiplos resíduos de tirosina. Isto resulta na ativação da quinase do receptor e conseqüente fosforilação em tirosina de uma família de substratos do receptor de insulina (IRSs). De forma similar a outros fatores de crescimento, a insulina usa fosforilação e interações proteína-proteína como ferramentas essenciais para trasmitir o sinal em direção ao efeito celular final, tais como translocação de vesículas contendo
transportadores de glicose (GLUT4) do pool intracelular para a membrana plasmática, ativação da síntese de glicogênio e de proteínas e transcrição de genes específicos. Um grande número de estudos tem investigado as vias de transmissão do sinal da insulina em modelos animais, utilizando ratos anestesiados. Nesses estudos, diferentes tipos de anestésicos tem sido utilizados, entre os quais o tiopental sódico, o pentobarbital sódico e o éter dietílico. Durante uma anestesia de longa duração com tiopental, há relatos de diminuição do glicogênio hepático e de significativa elevação dos níveis plasmáticos de glicose, ácido láctico e aminoácidos, de forma que o tiopental tem sido alvo de inúmeros estudos na tentativa de identificar os mecanismos envolvidos na gênese da hiperglicemia. Em testes orais e intravenosos uma pronunciada intolerância à glicose foi observada em diversas espécies animais, quando o tiopental foi utilizado como anestésico. Vários estudos com
ilhotas pancreáticas isoladas indicam que essa intolerância ocorre devido a um defeito na secreção de insulina, que se manifesta principalmente frente a altas concentrações de glicose. Isso ocorreria em função da ação inibitória direta do tiopental sobre os canais de potássio. Desta forma, quando ilhotas pancreáticas são expostas a altas concentrações de
glicose, não se observa a resposta secretória característica. Na anestesia com pentobarbital, a maioria dos autores refere discreta ou nenhuma modulação do metabolismo da glicose, porém, há relatos de uma inibição do transporte
facilitativo mediado por GLUT-1, o que deve interferir na captação cerebral de glicose, independente dos níveis plasmáticos.
o éter provoca aumento da atividade do sistema nervoso simpático, com liberação de adrenalina, semelhante a uma reação de stress, produzindo glicogenólise hepática e muscular, aumentando acentuadamente a glicemia. Entretanto, a literatura apresenta dados controversos, que mostram que durante a anestesia com éter as concentrações de glicogênio
hepático e muscular são semelhantes àquelas observadas quando os animais são decapitados. A elucidação desses achados laboratoriais depende da caracterização dos efeitos diretos desses anestésicos sobre os mecanismos moleculares da sinalização da insulina, que ainda são desconhecidos. No presente estudo, foi investigado o efeito do tiopental sódico, do pentobarbital sódico e do éter dietílico na taxa de desaparecimento da glicose, na fosforilação do IR, IRS-1 e IRS-2, na associação dos IRSs com a PI 3-quinase e na ativação da Akt e do ERK (MAPK) no fígado e no músculo de ratos. A determinação dos níveis de fosforilação do IR, IRS-l e IRS-2, assim como a quantificação da associação das proteínas IRSs com a PI 3-quinase e a ativação da Akt e do ERK (MAPK) foram realizadas através de imunoprecipitação com anticorpos específicos, seguidos de immunoblotting. Os níveis plasmáticos de glicose foram mais altos nos animais anestesiados com éter dietílico. A insulina estimulou a fosforilação em tirosina do IR, IRS-l e IRS-2, a associação desses substratos com a PI 3-quinase e a ativação da Akt e da ERK (MAPK), de modo semelhante nos 3 grupos avaliados, tanto no fígado como no músculo. Em resumo, os dados do presente estudo mostram que em modelos animais de avaliação da sinalização insulínica, quando a anestesia geral se faz necessária, o tiopental, o pentobarbital e o éter podem ser empregados, mas os riscos potenciais de incêndio e explosões e a reação de stress característica da anestesia com o éter, colocam os dois
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Abstract: Not informed.
Carvalheira, José Barreto Campello, 1971-
Orientador
Carvalho, Carla Roberta de Oliveira
Avaliador
Bezerra, Rosangela Maria Neves, 1957-
Avaliador
Brenelli, Sigisfredo Luis, 1954-
Avaliador
Velloso, Licio Augusto, 1963-
Avaliador
Efeitos do tiopental sodico, do pentobarbital sodico e do eter dietilico nas vias da sinalização da insulina em ratos
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