Vias de sinalização da prolactina em ilhotas de Langerhans de ratos
Maria Esmeria Corezola do Amaral
TESE
Português
(Broch.)
T/UNICAMP Am13v
Campinas, SP : [s.n.], 2003.
58f. : il.
Orientador: Antonio Carlos Boschero
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia
Resumo: Durante a prenhez, as ilhotas de Langerhans dos mamíferos passam por modificações
estruturais e funcionais em resposta a uma demanda maior de insulina. Essas modificações são orquestradas por diferentes hormônios, incluindo GIl, lactogênios placentários e prolactina (pRL). Muitas das... Ver mais Resumo: Durante a prenhez, as ilhotas de Langerhans dos mamíferos passam por modificações
estruturais e funcionais em resposta a uma demanda maior de insulina. Essas modificações são orquestradas por diferentes hormônios, incluindo GIl, lactogênios placentários e prolactina (pRL). Muitas das alterações observadas durante a prenhez podem ser reproduzidas in vitro, especialmente se forem usadas ilhotas de Langerhans de neonatos como modelo biológico. O tratamento prolongado de ilhotas de ratos neonatos in vitro com prolactina (pRL) aumenta a síntese de insulina, a expressão do GLUT2, a atividade da glicoquinase, o metabolismo da glicose, a formação de ATP, a atividade iônica (representada por maior habilidade da glicose em reter K+ e Ca2+ pelas células insulares) e, finalmente, a secreção de insulina. Desta forma, considerando a ação pleiotrófica da PRL sobre as ilhotas pancreáticas e levando-se em conta que os efeitos da PRL nos tecidos se manifestam predominantemente através da via JAK2/STATs, este trabalho visou estudar outras possíveis vias de estimulação da PRL em ilhotas isoladas de ratos neonatos e de ratas prenhes. Além disso, diante da importância da insulina na manutenção da massa e funcionalidade das células f3 pancreáticas, buscou-se a existência de um possível cross-talk entre as vias de sinalização desses dois hormônios. O tratamento de ilhotas de ratos neonatos com PRL por 7 dias potencializou a secreção de insulina induzida por glicose, sendo este efeito abolido pela wortmannin, um bloqueador da PI 3 quinase. O tratamento com PRL também reduziu a apoptose em ilhotas de ratos
neonatos. Este efeito foi acompanhado por aumento da fosforilação da Bad em serina 112 e foi abolido pela wortmannin. O tratamento com PRL não alterou a expressão do mRNA de proteínas apoptóticas tais como Bax, Bad, Bcl-XL. A exemplo do observado para a insulina, a exposição de ilhotas de ratos neonatos à PRL por 5 e 15 mino aumentou, de maneira dose-dependente, a fosforilação do IRS 1/2, a associação destes com a PI 3-quinase e a atividade desta enzima. Contudo, esses efeitos não foram aditivos aos da insulina. A PRL também estimulou a fosforilação da JAK2, SHC e ERK1/2 em ilhotas de neonatos. Em ilhotas isoladas de ratas prenhes (15°-18° dias de prenhez) houve aumento da fosforilação em tiro sina do IRS 1/2, SHC e ERK, em serina da AKT e em serina-treonina da p70 S6-quinase, quando comparado a ilhotas de ratas-controle. A administração nas ratas prenhes de oligonucleotídeo antisense (mas não do sense) para o receptor de PRL (pRLR) reduziu a expressão do PRLR no útero e nas ilhotas, a fosforilação em tiro sina de proteínas insulares com peso molecular entre 250-160, 160-105 e 105-75 kDa, a fosforilação da p70 S6
quinase e, finalmente, a secreção de insulina. Concluindo, esses resultados indicam que a PRL pode estimular as vias da PI 3-quinase e da MAPK em ilhotas de ratos neonatos e que essas vias estão mais ativas nas ilhotas de ratas prenhes. O fato de a PRL ter induzido fosforilação da Bad serina 112, um substrato da via da MAPK, e este efeito ter sido abolido pela wortmannin, sugere a existência de um possível cross-talk entre as cascatas da PI 3-quinase e da MAPK em ilhotas de ratos neonatos Ver menos
estruturais e funcionais em resposta a uma demanda maior de insulina. Essas modificações são orquestradas por diferentes hormônios, incluindo GIl, lactogênios placentários e prolactina (pRL). Muitas das... Ver mais Resumo: Durante a prenhez, as ilhotas de Langerhans dos mamíferos passam por modificações
estruturais e funcionais em resposta a uma demanda maior de insulina. Essas modificações são orquestradas por diferentes hormônios, incluindo GIl, lactogênios placentários e prolactina (pRL). Muitas das alterações observadas durante a prenhez podem ser reproduzidas in vitro, especialmente se forem usadas ilhotas de Langerhans de neonatos como modelo biológico. O tratamento prolongado de ilhotas de ratos neonatos in vitro com prolactina (pRL) aumenta a síntese de insulina, a expressão do GLUT2, a atividade da glicoquinase, o metabolismo da glicose, a formação de ATP, a atividade iônica (representada por maior habilidade da glicose em reter K+ e Ca2+ pelas células insulares) e, finalmente, a secreção de insulina. Desta forma, considerando a ação pleiotrófica da PRL sobre as ilhotas pancreáticas e levando-se em conta que os efeitos da PRL nos tecidos se manifestam predominantemente através da via JAK2/STATs, este trabalho visou estudar outras possíveis vias de estimulação da PRL em ilhotas isoladas de ratos neonatos e de ratas prenhes. Além disso, diante da importância da insulina na manutenção da massa e funcionalidade das células f3 pancreáticas, buscou-se a existência de um possível cross-talk entre as vias de sinalização desses dois hormônios. O tratamento de ilhotas de ratos neonatos com PRL por 7 dias potencializou a secreção de insulina induzida por glicose, sendo este efeito abolido pela wortmannin, um bloqueador da PI 3 quinase. O tratamento com PRL também reduziu a apoptose em ilhotas de ratos
neonatos. Este efeito foi acompanhado por aumento da fosforilação da Bad em serina 112 e foi abolido pela wortmannin. O tratamento com PRL não alterou a expressão do mRNA de proteínas apoptóticas tais como Bax, Bad, Bcl-XL. A exemplo do observado para a insulina, a exposição de ilhotas de ratos neonatos à PRL por 5 e 15 mino aumentou, de maneira dose-dependente, a fosforilação do IRS 1/2, a associação destes com a PI 3-quinase e a atividade desta enzima. Contudo, esses efeitos não foram aditivos aos da insulina. A PRL também estimulou a fosforilação da JAK2, SHC e ERK1/2 em ilhotas de neonatos. Em ilhotas isoladas de ratas prenhes (15°-18° dias de prenhez) houve aumento da fosforilação em tiro sina do IRS 1/2, SHC e ERK, em serina da AKT e em serina-treonina da p70 S6-quinase, quando comparado a ilhotas de ratas-controle. A administração nas ratas prenhes de oligonucleotídeo antisense (mas não do sense) para o receptor de PRL (pRLR) reduziu a expressão do PRLR no útero e nas ilhotas, a fosforilação em tiro sina de proteínas insulares com peso molecular entre 250-160, 160-105 e 105-75 kDa, a fosforilação da p70 S6
quinase e, finalmente, a secreção de insulina. Concluindo, esses resultados indicam que a PRL pode estimular as vias da PI 3-quinase e da MAPK em ilhotas de ratos neonatos e que essas vias estão mais ativas nas ilhotas de ratas prenhes. O fato de a PRL ter induzido fosforilação da Bad serina 112, um substrato da via da MAPK, e este efeito ter sido abolido pela wortmannin, sugere a existência de um possível cross-talk entre as cascatas da PI 3-quinase e da MAPK em ilhotas de ratos neonatos Ver menos
Abstract: During pregnancy, panereatie islets undergo a number of structural and functional
changes in response to an increased demand for insulin. These changes are orchestrated by several hormones including GH, plaeental lactogens, and prolactin (pRL). Many ofthe alterations observed during... Ver mais Abstract: During pregnancy, panereatie islets undergo a number of structural and functional
changes in response to an increased demand for insulin. These changes are orchestrated by several hormones including GH, plaeental lactogens, and prolactin (pRL). Many ofthe alterations observed during pregnancy ean be reproduced in vitro, especially if one uses neonatal islets as a model. The treatment of neonatal islets with PRL inereases: insulin synthesis, GLUT2 expression, glueokinase activity, glucose metabolism, eAMP metabolism, ATP produetion, ionic activity (represented by higher ability of the glueose in retaining K+ and Ca2+ inside the islet eells), and finally insulin secretion. Thus, taking into aeeount the pleiotropie effects of PRL on panereatie islets and reconsidering that PRL acts mainly via the JAK2/STATs pathways in most of the target tissues, we have studied here if PRL stimulates also the PI 3 kinase and MAPK pathways in islets ITom neonatal and ITom pregnant rats. Sinee insulin is important for the maintenance of the mass and functionality of adult islets, we have also analyzed a possible eross-talk between the signaling pathways of these
two hormones. PRL signifieantly potentiated glueose-induced insulin secretion in islets cultured for 7 days. This effect was bloeked by the speeifie PI 3-kinase inhibitor, wortmannin. PRL treatment also reduced apoptosis that was accompanied by an inerease in Bad Ser 112 phosphorylation. These effects were abolished by wortmannin. PRL did not affeet mRNA expression of apoptotie protein sueh as Bad, Bax, and Bcl-XL. Similar to what was observed for insulin, the exposure of neonatal
islets for short period of time (5 and 15 min) to PRL inereased, in a dose-dependent manner, IRS 1/2 tyrosine phosphorylation, their association with, and activation of PI 3-kinase. However, these effects were not additive to the effects of insulin. PRL also increased JAK2, SHC, ERK1/2 phosphoryIation in neonatal isIets. In pregnant rats (17th -19th days of pregnancy) higher IeveIs of tyrosine (IRS1, IRS2, SHC, ERK), serine (AKT), and serine-threonine (p70 S6-kinase) phosphorylation were found, compared to controIs. The treatment of pregnant rats with PRL receptor antisense
(pRLR), but not sense oligonucIeotides, significantly reduced the expression of PRLR in uterus and islets, the expression of islet tyrosine phosphorylated proteins with molecu1ar masses of 250-160, 160-105 and 105-75 kDa, phosphorylation of the p70 S6-kinase and, finally, the glucose-induced insulin secretion. In conclusion, PRL treatment activates PI 3-kinase and MAPK pathways in neonatal islets. These pathways seem to be more active in islets ITom pregnant than controI rats. Since PRL
induced phosphoryIation of Bad Ser 112, a preferential target for MAPK, was abolished by wortmannin, some earIy cross talk between the PI 3-kinase and MAPK cascades may occur during stimulation with PRL Ver menos
changes in response to an increased demand for insulin. These changes are orchestrated by several hormones including GH, plaeental lactogens, and prolactin (pRL). Many ofthe alterations observed during... Ver mais Abstract: During pregnancy, panereatie islets undergo a number of structural and functional
changes in response to an increased demand for insulin. These changes are orchestrated by several hormones including GH, plaeental lactogens, and prolactin (pRL). Many ofthe alterations observed during pregnancy ean be reproduced in vitro, especially if one uses neonatal islets as a model. The treatment of neonatal islets with PRL inereases: insulin synthesis, GLUT2 expression, glueokinase activity, glucose metabolism, eAMP metabolism, ATP produetion, ionic activity (represented by higher ability of the glueose in retaining K+ and Ca2+ inside the islet eells), and finally insulin secretion. Thus, taking into aeeount the pleiotropie effects of PRL on panereatie islets and reconsidering that PRL acts mainly via the JAK2/STATs pathways in most of the target tissues, we have studied here if PRL stimulates also the PI 3 kinase and MAPK pathways in islets ITom neonatal and ITom pregnant rats. Sinee insulin is important for the maintenance of the mass and functionality of adult islets, we have also analyzed a possible eross-talk between the signaling pathways of these
two hormones. PRL signifieantly potentiated glueose-induced insulin secretion in islets cultured for 7 days. This effect was bloeked by the speeifie PI 3-kinase inhibitor, wortmannin. PRL treatment also reduced apoptosis that was accompanied by an inerease in Bad Ser 112 phosphorylation. These effects were abolished by wortmannin. PRL did not affeet mRNA expression of apoptotie protein sueh as Bad, Bax, and Bcl-XL. Similar to what was observed for insulin, the exposure of neonatal
islets for short period of time (5 and 15 min) to PRL inereased, in a dose-dependent manner, IRS 1/2 tyrosine phosphorylation, their association with, and activation of PI 3-kinase. However, these effects were not additive to the effects of insulin. PRL also increased JAK2, SHC, ERK1/2 phosphoryIation in neonatal isIets. In pregnant rats (17th -19th days of pregnancy) higher IeveIs of tyrosine (IRS1, IRS2, SHC, ERK), serine (AKT), and serine-threonine (p70 S6-kinase) phosphorylation were found, compared to controIs. The treatment of pregnant rats with PRL receptor antisense
(pRLR), but not sense oligonucIeotides, significantly reduced the expression of PRLR in uterus and islets, the expression of islet tyrosine phosphorylated proteins with molecu1ar masses of 250-160, 160-105 and 105-75 kDa, phosphorylation of the p70 S6-kinase and, finally, the glucose-induced insulin secretion. In conclusion, PRL treatment activates PI 3-kinase and MAPK pathways in neonatal islets. These pathways seem to be more active in islets ITom pregnant than controI rats. Since PRL
induced phosphoryIation of Bad Ser 112, a preferential target for MAPK, was abolished by wortmannin, some earIy cross talk between the PI 3-kinase and MAPK cascades may occur during stimulation with PRL Ver menos
Boschero, Antonio Carlos, 1943-
Orientador
Machado, Ubiratam Fabres
Avaliador
Langone, Francesco, 1950-2009
Avaliador
Crepaldi-Alves, Silvia Cristina
Avaliador
Carvalho, Carla Roberta de Oliveira
Avaliador
Vias de sinalização da prolactina em ilhotas de Langerhans de ratos
Maria Esmeria Corezola do Amaral
Vias de sinalização da prolactina em ilhotas de Langerhans de ratos
Maria Esmeria Corezola do Amaral
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