Investigação sobre a ocorrência de reprogramação fetal no desenvolvimento do pâncreas endócrino em modelo animal de diabetes mellitus tipo 1.

Autor: Dias, Carina Pereira
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2019
Předmět:
Druh dokumentu: Dissertação de Mestrado
Popis: Várias evidências, incluindo as originadas de estudos anteriores do LBR&MEC, sugerem que condições adversas durante o desenvolvimento intrauterino promovam alterações moleculares e estruturais em órgãos e sistemas vitais podendo comprometer o seu funcionamento no indivíduo adulto. A hiperglicemia é um fator que influencia negativamente o desenvolvimento fetal, modificando processos biológicos importantes, como o padrão de síntese e deposição dos componentes da matriz extracelular (MEC). A MEC participa diretamente do processo de ramificação e morfogênese do pâncreas, e pouco é conhecido a respeito dos efeitos da hiperglicemia materna sobre a MEC desse órgão durante seu desenvolvimento. Investigamos por meio de imuno-histoquímica como a hiperglicemia materna severa modifica a distribuição de panlaminina, das cadeias α 1 ey1 das lamininas e da integrina α 3, moléculas da MEC que desempenham um papel chave na diferenciação do pâncreas endócrino. Avaliamos o perfil proliferativo das células presentes nas ilhotas e ainda, a distribuição das células α e β por meio da marcação de glucagon e insulina no pâncreas de fetos de 19 dias. Analisamos por RT-qPCRa expressão dos fatores de transcrição Pdx1 e Pax4 que controlam o desenvolvimento e diferenciação das células β pancreáticas. O modelo utilizado foi o de gestação complicada por diabetes mellitus do tipo 1 (DM1), desenvolvido por nosso grupo, quimicamente induzido por aloxana sem tratamento de reposição insulínica, em camundongos. Observamos que a marcação de panlaminina e das cadeias α 1 e y1 das lamininas é mais fraca no pâncreas endócrino dos fetos de mães hiperglicêmicas, quando comparado ao grupo controle. Por outro lado, vimos um aumento na deposição da integrina α 3 na membrana basal das ilhotas pancreáticas dos fetos gerados sob condições de hiperglicemia materna. O índice proliferativo das células endócrinas, observado por imuno-histoquímica para PCNA, também é menor nesse grupo. Observamos um aumento da área de ilhotas fetais imunomarcadas para a insulina, indicando aumento na massa de células β nessas ilhotas, enquanto que a área imunomarcada para glucagon estava com marcação menos intensa no grupo experimental comparado ao controle. Identificamos que a expressão relativa de Pdx1 é menor no pâncreas do grupo experimental comparado a expressão nos animais do grupo controle, enquanto a expressão de Pax4 está aumentada. Concluímos por meio de nossas abordagens histoquímicas que a hiperglicemia materna altera a morfogênese do pâncreas endócrino fetal modificando o padrão de deposição de moléculas da membrana basal peri-ilhotas, promovendo uma diminuição da atividade proliferativa das células endócrinas, associada a alterações na expressão de fatores de crescimento importantes para o estado diferenciado e proliferativo das células β. Essas células apresentam aumento da massa funcional identificada pelo aumento da deposição de insulina no tecido pancreático.
Previous studies from our lab and others have shown that adverse conditions during intrauterine development promotes molecular and structural changes in vital organs and systems which may alter on their function in the adult individuals. Hyperglycemia impacts on fetal development by modifying important biological processes, such as the pattern of synthesis and deposition of extracellular matrix (ECM) components. ECM cooperates in pancreatic branching and morphogenesis and little is known about the effect of maternal hyperglycemia on the pancreas ECM during development. We investigate through immunohistochemistry, how severe maternal hyperglycemia modifies the distribution of panlaminin, laminins α 1 and ☵ chains and integrin α 3, ECM molecules that play a key role in the differentiation of the endocrine pancreas. We evaluate the proliferative index of islet cells and, α and β cells distribution, by insulin and glucagon fetal (E19.0) pancreas staining. We analyzed by RT-qPCR the expression of the Pdx1 and Pax4 transcription factors that control the development and differentiation of pancreatic β cells. The model used was created by our group, a pregnancy model complicated by type 1 diabetes mellitus (T1D) chemically induced by alloxan without treatment of insulin replacement, in mice. We observed that the labeling of panlaminin and laminins α 1 and y1 chains is weaker in the endocrine pancreas of the fetuses from hyperglycemic mothers. On the other hand, integrin α 3 deposition increased in the basement membrane of the pancreatic islets of the fetuses generated under maternal hyperglycemia. Immunohistochemistry for PCNA showed lower proliferative index of endocrine cells. There was an increase in the area of immunolabeled fetal islets indicating an increase in β-cell mass in these islets; whereas the glucagon-immunolabeled area was smaller in the experimental group compared to the control group. The relative expression of Pdx1 was lower in the pancreas from the experimental group, and the Pax4 expression was increased. We conclude from our histochemical approaches that maternal hyperglycemia alters fetal endocrine pancreas morphogenesis by modifying the pattern of peri-islet basement membrane molecules, promoting a decrease in endocrine cell proliferative activity associated with changes in the expression of important growth factors for the differentiated and proliferative state of the β-cells. These cells have increased functional mass identified by increased insulin deposition in pancreatic tissue.
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
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