Modelagem do fenótipo de diabetes em Nauphoeta cinerea usando estreptozotocina: Foco no metabolismo da glicose no cérebro
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Fecha
2021-05-16Primeiro membro da banca
Loreto, Elgion Lúcio da Silva
Segundo membro da banca
Folmer, Vanderlei
Terceiro membro da banca
Puntel, Robson Luiz
Quarto membro da banca
Araújo , Daniel Mendes Pereira Ardisson de
Metadatos
Mostrar el registro completo del ítemResumen
O cérebro é altamente dependente do catabolismo de glicose adequado, mas as mudanças no transporte de glicose no cérebro são bem documentadas em condições hiperglicêmicas. Evidências recentes de "memória hiperglicêmica" sugerem ainda que a exposição crônica à hiperglicemia pode predispor a alterações deletérias, mesmo depois que os níveis glicêmicos normais são restaurados. Portanto, é importante não apenas tentar manter os níveis de glicose circulante dentro da faixa normal, mas também evitar as complicações duradouras causadas pela hiperglicemia crônica. No final do século 20, modelos de insetos (como Drosophila melanogaster) começaram a ser considerados ferramentas importantes no estudo de patologias humanas relacionadas à insulina. Baratas já se mostraram eficazes experimentais organismos para a pesquisa neurobiológica, portanto, aqui exploramos o metabolismo da energia do cérebro usando um conhecido agente alquilante - estreptozotocina - em Nauphoeta cinerea. Primeiro, elucidamos as alterações bioquímicas e moleculares resultantes da exposição aguda de baratas à estreptozotocina (1 dose de 74 nmol ou 740 nmol por g de massa corporal). A estreptozotocina causou um aumento na glicose, níveis de mRNA do transportador de glicose 1, substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico, atividade da glutationa S-transferase total e níveis de glutationa em homogêneos de cabeça. O glicogênio do corpo adiposo, o conteúdo de triglicerídeos na cabeça e a redução de MTT na cabeça foram diminuídos. Nossos resultados mostraram alterações induzidas por estreptozotocina no metabolismo da glicose em N. cinerea, e destacamos a conservação evolutiva de GLUT1 entre N. cinerea e outros insetos. Em segundo lugar, examinamos como a hiperglicemia induzida por estreptozotocina no CNS de N. Cinerea afeta a homeostase redox e a expressão de genes relacionados à resposta inflamatória. Encontramos um aumento nos níveis de mRNA do fator de resposta de crescimento precoce (EGR) e reaper (genes alvo da via da quinase c-Jun N terminal); TOLL1 (gene alvo da via Toll / NF-κB); unpaired 3 (UPD 3) e supressor de sinalização de citocina em 36E Socs36E (ativador e gene alvo da via UPD3 / JAK / STAT); superóxido dismutase e catalase (antioxidantes primários) e GST sigma. Não houve diferença significativa na expressão de fator 1 relacionado a PDGF e VEGF (PVF1), peroxirredoxina (PRX), tioredoxina (TRX) e GST delta. Essas mudanças na sinalização relacionada à inflamação e na atividade das enzimas antioxidantes são semelhantes às mudanças observadas em roedores e humanos com hiperglicemia. Terceiro, mostramos modificações transcricionais que são semelhantes aos resultados de estudos de associação do genoma em mamíferos e moscas, especialmente a regulação positiva da 40S proteína ribossômica S6 e suas moléculas de sinalização. O tratamento de STZ com dose baixa desregulou mais genes do que o tratamento com dose alta, e houve uma taxa maior de regulação positiva do que regulação negativa. Também identificamos a via de sinalização de insulina putativa de N. cinerea e observamos uma diminuição na transcrição de componentes do Via PI3K / AKT, mas os genes alvo da cascata RAS, P38 e JNK MAPK foram regulados para cima. Os elementos estrutura-função também foram semelhantes entre os genes MAPK de N. cinerea e outros insetos. Juntos, esses dados demonstram que a barata N. cinerea pode ser utilizada no estudo das alterações metabólicas causadas pelo aumento dos níveis de glicose no cérebro.
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