Orientador: Antonio Carlos Boschero

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

Resumo: O presente trabalho teve como objetivo aprofundar os conhecimentos sobre os mecanismos celulares envolvidos na maturação do acoplamento estímulo-secreção de insulina na fase de vida perinatal; e da função do lactogênio PRL neste processo. Para tanto, ilhotas de ratos neonatais foram mantidas...

Resumo: O presente trabalho teve como objetivo aprofundar os conhecimentos sobre os mecanismos celulares envolvidos na maturação do acoplamento estímulo-secreção de insulina na fase de vida perinatal; e da função do lactogênio PRL neste processo. Para tanto, ilhotas de ratos neonatais foram mantidas em cultura durante períodos de tempo diferentes, recebendo ou não tratamento hormonal diário. À seguir, analisamos a expressão dos transportadores de glicose, a permeabilidade ao cálcio e a secreção de insulina estimulada por substâncias diferentes. Os dados obtidos nos indicam que em ilhotas neonatais o tratamento crônico com PRL e a concentração de glicose no meio de cultura, modulam o aumento na expressão do GLUT2. A expressão do GLUTl não é alterada pela PRL ou pela glicose. A permeabilidade ao 45Ca²+ é modificada após o tratamento prolongado com PRL, aproximando-se ao padrão do adulto. A PRL induz aumento no conteúdo de insulina e maturação da resposta secretória estimulada por glicose e aminoácidos. A maturação da resposta secretória estimulada por glicose é potencializada pelo tempo de tratamento hormonal. O tratamento com PRL parece não atuar nos mecanismos envolvidos na modulação muscarínica embora induza maturação no sistema PKC. O tempo de cultura "per se" induz uma maturação parcial da resposta secretória de insulina. A cultura por período de tempo prolongado torna as células B mais sensíveis à estimulação por Leu ou Arg. Finalmente, a comparação dos dados obtidos após cultura durante 7 ou 19 dias, indica que o tratamento prolongado com PRL atua em etapas importantes do mecanismo de secreção de insulina, favorecendo o acoplamento entre o metabolismo do nutriente, a despolarização da membrana da célula B, a elevação na concentração citosólica de Ca²+ e a resposta secretória. Portanto, ilhotas neonatais cultivadas em presença de PRL durante 19 dias, adquirem uma resposta secretória de insulina mais próxima ao padrão do adulto. Estes dados reforçam a importância da PRL no processo de maturação da resposta secretória de insulina, das células B-pancreáticas, na fase perinatal e sugerem um efeito tempo-dependente na ação do hormônio

Abstract: Maturation of the glucose sensing mechanism in mammals occurs during the perinatal life period. In rats, the poor secretory response to glucose obselVed during fetal period is rapidly converted to an adult response in few days after birth. This poor secretory response is ascribed to an...

Abstract: Maturation of the glucose sensing mechanism in mammals occurs during the perinatal life period. In rats, the poor secretory response to glucose obselVed during fetal period is rapidly converted to an adult response in few days after birth. This poor secretory response is ascribed to an uncoupling between glucose stimulation and membrane depolarization resulting in the opening of an insufficient number of voltage-sensitive Ca2+ -channels, and an impaired increase in cytosolic Ca²+ concentration. The obselVed uncoupling in fetal and neonatal islets seems to be also consequence of a reduced A TP generation by B cells. Growth and differentiation of the endocrine pancreas are controlled by many factors including the somatolactogenic hormones, especially prolactin (pRL). The present work aimed at investigating the cellular mechanisms envolved in the maturation of stimulus-response coupling of insulin secretion in the perinatal life phase and the functions of PRL in this processo For this purpose, islets trom neonatal rats were kept in culture during differents periods of time receiving or not daily hormonal treatment. Glucose transporter expression (GLUTI and GLUT2), Ca²+ membrane permeability and insulin secretion were analysed in these cultured neonatal islets. The PRL treatment and the glucose concentration in the culture medium affect GLUT2 expression. GLUTI expression is not modified by PRL or glucose. After prolonged PRL treatment 45Ca permeability in the neonatal islets are cio ser to that obselVed in adult islets. PRL induces increase in the insulin total content and accelerates the maturation of secretory response stimulated by glucose and aminoacids in a time-dependent fashion. The maturation of secretory response stimulated by glucose is accelerated by time of PRL treatment. The PRL treatment does not affect mechanisms controled by muscarinic receptors in B-cells. The PRL treatment induces maturation in the PKC system. The culture time "per se" induces partial maturation of insulin secretion response. B cells submited to prolonged period of culture become more sensitive to Leu or Arg stimulation. Finally, data obtained after culture during 7 or 19 days, show that a prolonged PRL treatment influence important steps of the insulin secretion mechanisms, favouring the coupling among nutrient metabolism, membrane B cell despolarization, increase in the [Ca²+]i and increase secretory response. Therefore, neonatal islets cultured in the presence of PRL during 19 days acquire an insulin response to the nutrients elo ser to the adult pattem. These data reinforce the importance of PRL in the maturation process of insulin secretion response by pancreatic B cells during the perinatal life period and suggest an effect time-dependent in the hormonal action