Identificação de moléculas mediadoras dos efeitos do treinamento resistido sobre a função e sobrevivência das células beta pancreáticas

• Processo: 22/15059-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de maio de 2023
• Vigência (Término): 30 de abril de 2025
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Fisiologia - Fisiologia de Órgãos e Sistemas
• Pesquisador responsável: Antonio Carlos Boschiero
• Beneficiário: Gabriela Alves Bronczek
• Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/04664-7 - 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): Células secretoras de insulina Exercício físico Insulina Fisiologia endócrina
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: celula beta | cross-talk | exercício físico | exercinas | Insulina | Fisiologia endócrina

Resumo

O exercício resistido melhora a tolerância a glicose, reduz a glicemia e aumenta a insulinemia em roedores saudáveis e diabéticos tipo 1 (DM1). Células INS-1E (células betas pancreáticas imortais de rato), tratadas com o soro de roedores submetidos ao treinamento resistido, secretam mais insulina em resposta a glicose e, são mais resistentes à prejuízos na secreção e morte celular, induzida por estresse de retículo endoplasmático (RE) e citocinas pró-inflamatórias. Acreditamos que esta proteção é mediada por moléculas liberadas na corrente sanguínea em resposta ao exercício resistido. Sendo assim, o objetivo do presente projeto é identificar possíveis moléculas mediadoras dos benefícios dessa modalidade de exercício sobre a célula beta. Para isso, na primeira fase do projeto, utilizaremos camundongos C57Bl/6 submetidos ao treinamento resistido para coleta de sangue e obtenção do soro. O soro será analisado (proteoma e/ou metaboloma) com intuído de identificar e selecionar uma ou mais moléculas para o estudo. Uma vez selecionadas essas moléculas, iremos mensurar sua concentração no soro dos camundongos, e avaliar a expressão de seus receptores nas ilhotas pancreáticas dos animais treinados. Na segunda fase, avaliaremos a função das moléculas de interesse na secreção de insulina, morte celular, e expressão (gênica e proteica) de marcadores de estresse de RE, proteínas pró- e anti- apoptóticas, bem como, de receptores dessas moléculas na célula beta, através de três abordagens: 1) células INS-1E tratadas com o soro dos animais treinados na presença ou ausência de inibidores das moléculas de interesse; 2) células INS-1E tratadas com as moléculas de interesse em diferentes tempos e concentrações; e 3) células INS-1E tratadas com as moléculas de interesse e expostas a um indutor de estresse de RE ou a citocinas pró-inflamatórias. Tais experimentos permitirão confirmar a função das moléculas de interesse nos benefícios do exercício resistido sob o funcionamento e sobrevivência da célula beta. Na terceira fase do projeto, selecionaremos a molécula que demonstrar maior eficiência nos experimentos in vitro, para avaliar o seu efeito em modelo animal de DM1. Para isso, utilizaremos camundongos C57Bl/6 com diabetes induzida por múltiplas doses de estreptozotocina, os quais serão submetidos a dois tipos de intervenção: a) tratamento com a molécula selecionada ou b) treinamento resistido. Nestes animais, avaliaremos a homeostase glicêmica e a morfologia das ilhotas pancreáticas, comparando ambas as intervenções, a fim de verificar se a molécula de escolha será capaz de mimetizar os benefícios do exercício resistido. Acreditamos que a caracterização das moléculas encontradas no soro dos animais após o exercício resistido pode ser de grande interesse terapêutico, especialmente para indivíduos com DM1, podendo contribuir para a manutenção não só do controle glicêmico, mas também, das células beta remanescentes.