Controle da função mitocondrial por microRNAs em células musculares resistentes a insulina: efeito da superexpressão e inibição do miR-696 e miR-let7b

• Processo: 16/04791-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Internacional
• Data de Início da vigência: 12 de junho de 2016
• Data de Término da vigência: 17 de junho de 2016
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Fisiologia - Fisiologia de Órgãos e Sistemas
• Pesquisador responsável: Leonardo dos Reis Silveira
• Beneficiário: Leonardo dos Reis Silveira
• Pesquisador visitante: Richard C Scarpulla
• Instituição do Pesquisador Visitante: Northwestern University, Evanston , Estados Unidos
• Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: Campinas
• Vinculado ao auxílio: 15/12611-0 - Mecanismos moleculares envolvidos na disfunção e morte de células beta pancreáticas no Diabetes mellitus: estratégias para a inibição desses processos e para a recuperação da massa insular, AP.TEM
• Assunto(s): Metabolismo Mitocôndrias Biologia molecular Insulina Intercâmbio de pesquisadores Músculo esquelético
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biologia molecular | célula muscular | Insulina | metabolismo | mitocôndria | Endócrino

Resumo

A perda da função mitocondrial no músculo esquelético é uma característica marcante em diabéticos. Recentemente, observamos que a expressão dos genes oxidativos Creb e PGC1±, expressos pelo DNA genômico, foi reduzida em células resistentes à insulina exibindo elevada razão ATP/ADP. Esse efeito foi refletido numa baixa capacidade respiratória e reduzida fosforilação de Akt. Atualmente, existem evidências da existência de comunicação entre a mitocôndria e o genoma nuclear (sinal retrogrado), responsável pelo controle da expressão da maioria dos genes oxidativos. Tais evidências sugerem a perda dessa comunicação no músculo esquelético de indivíduos diabéticos, muitas vezes associada a mutações em genes oxidativos e/ou elevada disponibilidade de energia intracelular. Nessas condições, estamos observando elevada expressão do miR-696 e let7b sugerindo que essas moléculas possam estar regulando negativamente esse processo de comunicação entre mitocôndria e núcleo. Entretanto, tratamento dessas células com o indutor de AMPK ou desacoplador mitocondrial DNP, reduziram a expressão do miR-696 e do let-7b, um efeito que foi refletido numa maior capacidade mitocondrial, maior expressão de genes oxidativos e maior atividade de Akt. Mais interessante, o bloqueio da expressão do miR-696 e do let-7b em células resistentes à insulina favoreceu o aumento do consumo de oxigênio mitocondrial e a melhora da resposta à insulina, indicando que o miR-696 e let-7b podem ser importantes alvos terapêuticos contra a instalação da resistência à insulina. Nosso objetivo, portanto, será de investigar o papel do miR-696 e let-7b no controle do sinal retrogrado entre a mitocôndria e o DNA genômico através da superexpressão ou inibição destes microRNAs. Nossa hipótese é que o aumento na demanda metabólica (fosforilação de AMPK) reduza a expressão do miR-696 e let-7b, aumentando a comunicação entre mitocôndria e genoma nuclear e, consequentemente, favorecendo a expressão de genes oxidativos. Como estratégias metodológicas estamos propondo utilizar construções lentivirais superexpressndo o gene do PGC1± e do NcOR (repressor de biogênese de mitocôndrias) e ainda construções reportes utilizando os genes do citocromo c e PPAR como sensores oxidativos. (AU)