Orientadores: Antonio Carlos Boschero, Maria Alice Rostom de Mello

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia

Resumo: O presente trabalho teve como objetivo estudar alguns dos possíveis determinantes da resposta pancreática deficiente à estimulação com diferentes substâncias insulinotrópicas, tendo os ratos submetidos à dieta hipoprotéica como modelo experimental. Os sinais de desnutrição tais como: baixo...

Resumo: O presente trabalho teve como objetivo estudar alguns dos possíveis determinantes da resposta pancreática deficiente à estimulação com diferentes substâncias insulinotrópicas, tendo os ratos submetidos à dieta hipoprotéica como modelo experimental. Os sinais de desnutrição tais como: baixo peso corporal, hipoalbuminemia, teores elevados de glicogênio e de gordura hepática bem como sódio total aumentado estiveram presentes nos animais que receberam dieta hipoprotéica. Esses animais apresentaram ainda menores níveis de insulina plasmática e conteúdo total de insulina diminuído. Através da microscopia eletrônica constatamos nas células dos animais hipoprotéicos desorganização da arquitetura, redução do volume, ausência de nucléolo, perda da polaridade, número reduzido de grânulos, grânulos imaturos, retículo endoplasmático rugoso formando cisternas curtas e ingurgitadas com conteúdo floculento e por último, degeneração e edema mitocondrial. Por outro lado, os estudos In vitro demonstraram maior oxidação da glicose por ilhotas de ratos hipoprotéicos. Os efeitos da glicose, leucina, KIC, tolbutamida e arginina (esta na presença da glicose) sobre efluxo de 86Rb foram semelhantes àqueles observados em ilhotas de ratos normoprotéicos. Contudo, o efeito da arginina (na ausência de glicose) bem como da diazoxida e do TPA sobre o efluxo do referido isótopo foi menor em relação aqueles registrado em ilhotas-controle. A captação e o efluxo do 45Ca, na presença de glicose ou arginina, também foi menor ns ilhotas provenientes de ratos hiprotéicos comparados às ilhotas de ratos normoprotéicos. Consoante com os resultados sobre o efluxo de 86Rb e 45Ca, a secreção de insulina estimulada por glicose, altas concentrações de K+, tolbutamida, OXO-m, TPA e arginina, foi menor nas ilhotas de animais hipoprotéicos quando comparado às ilhotascontrole. Diante disso o desacoplamento entre o A TP, gerado pelos nutrientes ensaiados, e a despolarização da membrana com conseqüentes alterações na permeabilidade aos íons K+ e Ca2+ parece ser uma das causas mais importantes na resposta secretária reduzida por ilhotas de ratos hipoprotéicos. Em paralelo parece haver também desacoplamento entre a via de sinalização, induzida pela interação hormônio-receptor e influxo de Ca2+, reduzindo assim a [Ca2+]i. Concluindo, a secreção reduzida de insulina frente às inúmeras substâncias utilizadas parece ter como causa preponderante a incapacidade das células B de ratos hipoprotéicos em manejar adequadamente os íons Ca2+ que, em última análise é o ativador do mecanismo secretório

Abstract: We have analyzad in this study the possible mechanisms involved in the poor secretory response to different secretagogues in islets derived from rats maintained with low protein diet. After 8 weeks, rats kept on low protein diet showed the following features: low body weight,...

Abstract: We have analyzad in this study the possible mechanisms involved in the poor secretory response to different secretagogues in islets derived from rats maintained with low protein diet. After 8 weeks, rats kept on low protein diet showed the following features: low body weight, hypoalbuminemia, high liver fatty acids and glycogen contents and increased total body Na+. In these animals plasma insulin levels and total insulin content were reduced as compared to control rats. Pancreatic B cells from hypoproteic rats showed marked morphological alterations such as: reduced cell volume, loss of cell polarity, altered endoplasmic reticulum, mitochondrial oedema, nucleolus absent and reduced number of insulin-containing granules, which frequently displayed abnormal appearance. Experiments carried out in vitro showed increased glucose oxidation by hypoproteic islets. Nevertheless, there was no significant difference concerning the 86Rb efflux rate induced by glucose, leucine, kic, tolbutamide and arginine (arginine in the presence of glucose) between islets from hypoproteic and control islets. However the effect of arginine (in the absence of glucose), diazoxide and TPA on 86Rb efflux from hypoproteic islets was as reduced compared to control islets. Alterations in 45Ca uptake and efflux, induced by glucose or arginine were reduced when compared to that observed in control islets. Insulin secretion in the presence of glucose, high concentrations of K+, tolbutamide, OXO-m, TPA, leucine and arginine was also reduced in those islets from hypoproteic rats in comparison with the control islets. These data suggest that uncoupling between A TP (produced by nutrient metabolism) and membrane depolarization associated to impairment in K+ and Ca2+ membrane permeabilities could be related to the poor secretory response observed in islets derived from rats kept on low protein diet. In addition, alterations in the hormone receptor second messenger pathway in association with alterations in Ca2+ membrane permeability and internal Ca2+ mobilization could be involved in the phenomenon. In conclusion, the reduced insulin secretion observed in hypoproteic islets in response to different stimuli, seems to be related, mainly, to defects in the ability of B cells in handling adequately the Ca2+ ions