Impacto da produção de ROS em diferentes locais e tempos na dinâmica de Ca2+ mitocondrial em células beta pancreáticas

• Processo: 25/11333-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2027
• Área de conhecimento: Ciências da Saúde - Farmácia
• Pesquisador responsável: Eloisa Aparecida Vilas Boas
• Beneficiário: Lucas Rafael Pereira Camara
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 24/17148-5 - Interação entre estado redox e cálcio na fisiopatologia do diabetes mellitus tipo 1 e 2, AP.R
• Assunto(s): Células secretoras de insulina Diabetes mellitus Espécies de oxigênio reativas NADPH oxidase
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cálcio mitocondrial | celulas beta pancreaticas | diabetes mellitus | espécies reativas de oxigênio | NADPH oxidase | Fisiopatologia - Diabetes

Resumo

As células beta das ilhotas pancreáticas são responsáveis pela síntese esecreção da insulina, a qual regula os níveis glicêmicos por favorecer a entrada deglicose em algumas células, além de promover a formação das reservas energéticas einibir sua degradação. Alterações da secreção de insulina, ligadas ou não à deficiênciana ação do hormônio, levam a uma condição de hiperglicemia crônica, conhecida comodiabetes mellitus (DM). Dois dos principais sinalizadores intracelulares envolvidos nafisiopatologia da célula beta pancreática são o cálcio (Ca 2+ ) e as espécies reativas deoxigênio (ROS). Ambos são sinalizadores essenciais para a secreção de insulina.Portanto, situações que levam a um desbalanço na homeostase de Ca 2+ e/ou a umdesbalanço entre a produção e a remoção de ROS podem estar relacionadas com adisfunção da célula beta nos dois principais tipos de DM, DM1 e DM2. ROS e Ca 2+devem ter uma relevância muito maior em locais próximos à sua produção, ou seja, emmicrodomínios intracelulares específicos. Isso porque ROS são produzidas erapidamente removidas pelo sistema antioxidante intracelular, e o Ca 2+ citosólico émantido numa baixa concentração e, portanto, sinalização dependente de Ca 2+ requersua mobilização do compartimento extracelular e/ou de estoques intracelulares (comomitocôndria e retículo endoplasmático). As mitocôndrias são uma importante fonte deoxidantes, bem como apresentam uma grande capacidade de reserva de Ca 2+ em suamatriz. Nosso grupo já mostrou a temporalidade da produção de oxidantes em ilhotaspancreáticas expostas a condições que mimetizam o DM1 e DM2, bem como mostrou arelevância das mitocôndrias e da enzima NADPH oxidase (NOX) nesse contexto.Alguns estudos mostram que a sinalização redox pode impactar na homeostase do Ca 2+ eque sinalização de Ca 2+ pode impactar na produção de oxidantes. No entanto, as relaçõescausais e hierárquicas em resposta ao estresse permanecem incertas e, portanto, aindanão somos capazes de criar estratégias de modulação. Nossa hipótese é que a produçãode oxidantes mitocondriais e/ou via NOX impacta negativamente na sinalização de Ca 2+mitocondrial, prejudicando a função dessa organela no contexto do DM. A partir disso,nosso objetivo é avaliar o impacto da produção de ROS mitocondrial e/ou via NOX, emtempos específicos definidos em estudos anteriores, na dinâmica de Ca 2+ mitocondrialem células beta pancreáticas.