Efeito da hipercolesterolemia genetica sobre a homeostase glicemica e secreção de insulina em camundongos knockout para o recptor de LDL ('LDLR POT. -/-')
| Autor: | Bonfleur, Maria Lúcia |
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| Přispěvatelé: | Oliveira, Helena Coutinho Franco de, 1958, Boschero, Antonio Carlos, 1943, Mathias, Paulo Cezar de Freitas, Carvalho, Carla Roberta de Oliveira, Torsoni, Marcio Alberto, Carvalheira, José Barreto Campello, Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Biologia, Programa de Pós-Graduação em Biologia Funcional e Molecular, UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS |
| Rok vydání: | 2021 |
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| Zdroj: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) instacron:UNICAMP |
| DOI: | 10.47749/t/unicamp.2007.398847 |
| Popis: | Orientadores: Helena Coutinho Franco de Oliveira, Antonio Carlos Boschero Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Neste trabalho, investigamos se a hipercolesterolemia primária per se, independente de dieta rica em gordura, afeta a homeostase glicêmica e a secreção de insulina estimulada por vários secretagogos em animais knockout para o receptor de LDL (LDLR-/-). Além disso, investigamos os possíveis mecanismos envolvidos na liberação deste hormônio neste modelo animal. Podemos resumir nossos achados da seguinte maneira: camundongos LDLR-/- apresentam hiperglicemia pós-prandial, hipoinsulinemia, intolerância à glicose e sensibilidade periférica à insulina normal. Nós demonstramos que, as alterações na homeostase glicêmica ocorrem em parte, por uma diminuição da sensibilidade das ilhotas à glicose. A secreção de insulina é normal na presença de baixa concentração de glicose, entretanto na presença de 11,1 mmol/l, as ilhotas de animais LDLR-/- liberam menos insulina que as ilhotas controles. A secreção de insulina estimulada por outros secretagogos metabolizáveis (leucina e KIC) também está reduzida nas ilhotas dos animais knockout. O conteúdo total de insulina e DNA são similares entre os grupos, sugerindo que as alterações na secreção de insulina não ocorrem devido a diferenças no tamanho e/ou número de células b. Observamos uma redução na primeira e segunda fase de secreção de insulina estimulada por 11,1 mmol/l de glicose. A oxidação da glicose está reduzida, enquanto a metabolização da leucina está aumentada. Quando adicionamos agentes despolarizantes (KCl, Arginina e Tolbutamida), observamos uma redução da secreção de insulina tanto em concentrações basais quanto estimulatórias de glicose. Na presença de 11,1 mmol/l de glicose e carbacol (agonista colinérgico) ou PMA (ativador da proteína-quinase C), a secreção de insulina foi semelhante entre os grupos LDLR- /- e controles. Entretanto, quando estimulamos a secreção com forskolin ou IBMX, que aumentam os níveis de AMPc, observamos redução na liberação de insulina pelas ilhotas dos animais LDLR-/- em comparação com os controles. A expressão protéica da fosfolipase C (PLCb2) está aumentada enquanto que a expressão da proteína-quinase A (PKA) está reduzida nas ilhotas dos animais LDLR-/-. Assim, observamos que camundongos LDLR-/- apresentam alterações na homeostase glicêmica independente de dieta rica em gordura, provocada por redução na secreção de insulina devido, em parte à redução do metabolismo da glicose, bem como, redução na expressão da PKA Abstract: In this work, we investigated whether primary hyperlipidemia per se, independently of a high-fat diet, affects glycemia and insulin secretion stimulated by several secretagogues in hypercholesterolemic low-density lipoprotein receptor knockout mice (LDLR-/-). In addition, we investigated the possible mechanisms involved in the release of this hormone. We found that, besides higher total cholesterol and triglyceride plasma concentrations, glucose plasma levels were increased and insulin decreased in LDLR-/- compared to the wild type (WT) mice. LDLR-/- mice presented impaired glucose tolerance, but normal whole body insulin sensitivity. In addition, we also demonstrate that the main cause of the impaired glucose homeostasis is a reduced pancreatic islet insulin secretion ability following fuel secretagogue stimuli. LDLR-/- mice have impaired insulin secretion in response to glucose without alterations in the pancreatic total insulin and DNA contents. These findings support the idea that the decreased response to glucose cannot be explained by differences islet size or number of beta cells, but it is probably caused by a defect in the secretory process. Glucose oxidation was 30% lower and L-leucine oxidation 60% higher in LDLR-/- islets than in WT islets. At basal (2.8 mmol/l) and stimulatory (11.1 mmol/l) glucose concentrations, the insulin secretion rates induced by depolarizing agents such as KCl, L-arginine and tolbutamide were significantly reduced in LDLR-/- when compared with WT islets. Insulin secretion induced by the PKA activators, forskolin and IBMX, in the presence of 11.1 mmol/l glucose, was lower in LDLR-/- islets, and it was normalized in the presence of the PKC pathway activators, carbachol and PMA. Western blotting analysis showed that phospholipase C-b2 expression was increased and PKA-a decreased in LDLR-/- compared with WT islets. In conclusion, we demonstrate that genetic hypercholesterolemia, due to complete deficiency of LDLR, impairs the beta cell insulin secretion, leading to hyperglycemia without affecting body insulin sensitivity. The lower insulin secretion in LDLR-/- mice islets may be explained by reduced glucose metabolism and expression of PKA Doutorado Fisiologia Doutor em Biologia Funcional e Molecular |
| Databáze: | OpenAIRE |
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