Orientadores: Henrique Marques Barbosa de Souza, Carla Beatriz Collares Buzato

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia

Resumo: O Diabetes Mellitus tipo 2 (T2DM) representa uma das principais doenças do mundo moderno, e é caracterizado pelo comprometimento da homeostase glicêmica do organismo, resultante de uma combinação da redução da sensibilidade periférica à insulina e o comprometimento da função das...

Resumo: O Diabetes Mellitus tipo 2 (T2DM) representa uma das principais doenças do mundo moderno, e é caracterizado pelo comprometimento da homeostase glicêmica do organismo, resultante de uma combinação da redução da sensibilidade periférica à insulina e o comprometimento da função das células-'beta'. Estudos recentes sugerem que Coup-TFII possui um papel importante na homeostase glicêmica e no metabolismo energético. Apesar destes trabalhos representarem fortes indícios, ainda é desconhecido se Coup-TFII desempenharia este papel modulador da homeostase glicêmica e do metabolismo energético em indivíduos com T2DM. O objetivo deste trabalho foi investigar o padrão de expressão de Coup-TFII em camundongos apresentando um quadro pré-diabético. Para isto, foram utilizados camundongos C57BL/6 tipo selvagem tratados com dieta hiperlipídica (dHL) por 60 dias (animais dHL). A caracterização metabólica revelou que estes animais apresentaram características de quadro pré-diabético, i.e., sobrepeso, resistência periférica à insulina associada à moderada hiperglicemia, significativa hiperinsulinemia (resultante da hiperplasia compensatória de células-'beta') e distúrbios na secreção de insulina, tanto no estado basal (2,8 mM de glicose), quanto em condição estimulatória (16,8 mM de glicose). A análise da expressão de Coup-TFII por qPCR revelou uma redução dos níveis transcricionais deste gene em ilhotas dos animais dHL. Estes resultados indicam que a relação negativa previamente demonstrada entre hiperglicemia, hiperinsulinemia e reduzida secreção de insulina e a expressão de Coup-TFII também ocorre no quadro pré-diabético desenvolvido pelos animais dHL. Interessantemente, análise do conteúdo proteico de Coup-TFII revelou um aumento significativo de 33,6% nos animais dHL, resultado que contrasta com a redução da transcrição deste gene nas células-'beta' destes animais. Uma possível explicação seria pelo papel fundamental que Coup-TFII exerce no processo de proliferação das células-'beta' dependente da via Wnt/'beta'-catenina, observada durante o desenvolvimento e potencialmente atuando na hiperplasia compensatória nos animais dHL. Além disso, trabalhos recentes demonstraram que Coup-TFII atua como um regulador negativo de sua própria transcrição em células-'beta'. Portanto, com 60 dias de tratamento o quadro de hiperplasia nos animais dHL demandaria maiores níveis da proteína de Coup-TFII em comparação com os animais Ctr. Uma vez elevado, este nível proteico de Coup-TFII, juntamente com os efeitos das alterações metabólicas, teriam um efeito negativo sobre a transcrição de Coup-TFII nos animais dHL

Abstract: Type 2 diabetes mellitus (T2DM) is one of the most important diseases in the modern world, and is characterized by the compromise of the glycemic homeostasis and a result of a combination of insulin resistance and impaired 'beta'-cell function. Recent studies show that nuclear receptor...

Abstract: Type 2 diabetes mellitus (T2DM) is one of the most important diseases in the modern world, and is characterized by the compromise of the glycemic homeostasis and a result of a combination of insulin resistance and impaired 'beta'-cell function. Recent studies show that nuclear receptor COUP- TFII (Chicken ovalbumim upstream promoter transcription factor II) plays an important role in regulating glycemic homeostasis and energy metabolism. Although these results are a strong hint, it is still unknown whether Coup-TFII would have a role modulating glycemic homeostasis and energy metabolism in individuals suffering from T2DM. The aim of this work was to investigate the expression pattern of the transcription factor Coup-TFII in mice displaying pre-diabetic condition. To this aim, C57BL/6, wildtype mice were treated with high fat diet (dHL, from the Portuguese dieta hiper lipídida) for 60 days (dHL mice). Metabolic characterization confirmed that dHL mice display characteristics of pre-diabetic condition, i.e., overweigh, insulin resistance associated with moderate hyperglycemia, hyperinsulinemia (as a result of hyperplasia of 'beta'-cells) and impaired insulin secretion both, in basal and high blood glucose concentrations. Gene expression analysis for Coup-TFII by qPCR revealed a significant reduction of its transcripts in pancreatic islet of dHL animals. These results indicate that the previously described negative relationship between hyperglycemia, hyperinsulinemia and imparted insulin secretion and Coup-TFII expression is also happening in the pre-diabetic condition developed by dHL animals. Interestingly, analysis of the protein expression of Coup-TFII reveled a significant increase of 33,6% in dHL animals, a result that the contrasts with the reduction of Coup-TFII transcripts observed in these animals. One possible explanation is the essential role that Coup-TFII plays in the Wnt/'beta'-catenin-dependent 'beta'-cell proliferation, in addition to the negative feedback loop observed in 'beta'-cells for Coup-TFII on its own expression. By 60 days of treatment, 'beta'-cell proliferation during hyperplasia in dHL animals would require levels of Coup-TFII protein higher then in control animals. Once increased, this higher protein level, in addition to the metabolic alterations, would have a negative effect on Coup-TFII transcription in dHL animals