Papel da barreira epitelial intestinal mediada pela junção de oclusão na patogênese da Diabetes Melito tipo 2 experimental e a repercussão da exposição ao butirato: estudos in vivo e in vitro

• Processo: 19/12283-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2019
• Data de Término da vigência: 06 de fevereiro de 2020
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Morfologia - Histologia
• Pesquisador responsável: Carla Beatriz Collares Buzato
• Beneficiário: Caroline Tozzo da Silva
• Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 18/02118-2 - Papel da barreira epitelial intestinal mediada pela junção de oclusão na patogênese da diabetes melito tipo 2 experimental e a repercussão da exposição ao butirato: estudos in vivo e in vitro., AP.R
• Assunto(s): Diabetes mellitus tipo 2 Resistência à insulina Butiratos Modelos animais de doenças
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Barreira intestinal | barreira paracelular | butirato | diabetes melito tipo 2 | Junção de oclusão | Resistencia periférica a insulina | Biologia Tecidual

Resumo

Diabetes melito tipo 2 é uma doença endócrino-metabólica crônica de alta prevalência na população mundial. Recentes estudos, principalmente clínicos, tem apontado uma possível interrelação entre essa doença e o comprometimento da barreira epitelial intestinal associado com endotoxemia, embora a relação causal e os mecanismos moleculares não são totalmente conhecidos. Estudos com o butirato de sódio, um ácido orgânico de cadeia curta produzido pela microbiota intestinal por meio da fermentação de carboidratos não digeríveis (fibras), tem mostrado efeito positivo sobre a barreira intestinal e parâmetros metabólicos em situações patológicas. Os objetivos gerais do presente projeto são: 1) investigar a possível correspondência temporal entre as alterações metabólicas, o surgimento do quadro de endotoxemia e as alterações estruturais e funcionais da barreira epitelial mediada pela junção de oclusão (JO) no intestino delgado e grosso em modelo animal de diabetes melito tipo 2 (DMT2); 2) determinar os possíveis mecanismos moleculares envolvidos no comprometimento da barreira epitelial nessa condição; e 3) investigar a repercussão do tratamento com butirato de sódio sobre as alterações metabólicas e a função da barreira epitelial intestinal mediada pela JO no modelo animal e em condições in vitro. Como modelo in vivo, serão empregados camundongos C57BL/6 alimentados com dieta hiperlipídica por diferentes períodos de tempo, a saber 15, 30 e 60 dias, com o intuito de obter animais em diferentes fases da patogênese da diabetes tipo 2. Como modelo in vitro de barreira epitelial intestinal, será empregada a linhagem de células epiteliais intestinais, a Caco-2 (cólon, humano). Em ambos os modelos, será avaliado o efeito do tratamento com o butirato de sódio (5% em peso da ração administrada aos camundongos, e nas concentrações de 0,5 a 2mM diluído no meio de cultura exposto às células Caco-2). Para avaliação da função da barreira epitelial intestinal nesses modelos, serão empregados métodos eletrofisiológicos e bioquímicos (medida de resistência elétrica transepitelial e de fluxo transepitelial de marcadores extracelulares), morfológicos (imunoistoquímica para localização celular/tecidual de proteínas da JO, a saber a ocludina, as claudinas e a ZO-1), e de biologia molecular (Western Blot e qPCR para se determinar o conteúdo e expressão celular/tecidual das proteínas da JO, respectivamente). Acreditamos que o desenvolvimento deste projeto trará contribuições importantes no estudo dos mecanismos de regulação da barreira epitelial intestinal e da junção de oclusão e sua repercussão na patogênese diabetes tipo 2, o que poderá abrir novos horizontes no tratamento e prevenção dessa doença metabólica.