Efeitos do envelhecimento e do diabetes mellitus do tipo I sobre a estrutura da cromatina de hepatócitos de camundongos

Autor(es)

Flávia Gerelli Ghiraldini

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
• Data de defesa: 0000-00-00

Membros da banca

Maria Luiza Silveira Mello; Luis Fernando Barbisan; Luciana Bolsoni Lourenço; Mateus Mondin; Roger Frigério Castilho

• Orientador: Maria Luiza Silveira Mello

Resumo

O diabetes mellitus do tipo I (DM1) caracteriza-se pela ocorrência de insulite com consequente hiperglicemia e poliuria. Alterações celulares estruturais e metabólicas decorrentes do aumento da glicemia podem provocar fenótipos de envelhecimento precoce. O envelhecimento celular e resultado de fatores intrínsecos e extrínsecos, que alteram a estrutura e a organização da cromatina e que, consequentemente, afetam a expressão gênica. As sirtuinas, deacetilases NAD+-dependentes, estão envolvidas na transcrição gênica, reparo de DNA, transcrição do rDNA, regulação metabólica e remodelação cromatinica. As sirtuinas nucleares, especialmente Sirt1 e Sirt6 estão envolvidas com o envelhecimento precoce, no metabolismo de glicose e na resposta a inflamação. O presente trabalho teve como objetivo geral comparar os processos de remodelação cromatinica em hepatocitos sob o efeito da hiperglicemia e do envelhecimento, usando-se modelo animal (camundongos). Um modelo de cultura celular (HepG2) foi também utilizado para estudo de efeitos da hiperglicemia, utilizando-se como metodologias analisem morfológicas e moleculares. Foi observado um aumento em conteúdo de DNA e em acessibilidade da cromatina a MNase mais acentuado em hepatocitos de animais DM1 do que de idosos. O aumento na abundancia de Sirt1 em animais hiperglicêmicos não refletiu em sua maior atividade, enquanto em idosos houve um decréscimo generalizado nesses parâmetros e aumento da aceptilação de sítios histónicos. Em animais DM1, Sirt6 apresentou abundancia semelhante à de Sirt1, possivelmente devido à alta fragmentação de DNA observada nesses animais, diferente do ocorrido em idosos. Ambos os animais DM1 e idosos apresentaram baixa relação área AgNOR+/área nuclear. Em animais diabéticos isto foi devido ao aumento na área nuclear, enquanto nos idosos, foi devido à diminuição na área AgNOR+ e aumento na área nuclear. O aumento na metilação de rDNA na porção 18S e a baixa abundancia de Sirt7 confirmam diminuição no metabolismo celular no envelhecimento. Em hepatocitos de camundongos DM1 e idosos foi observado genes diferencialmente expressos relacionados à inflamação. Admite-se que no primeiro caso este achado seja devido à natureza auto-imune da doença, enquanto no segundo possa ser um indício de inflamação naturalmente encontrada em processos de envelhecimento. Em animais DM1, a expressão diferenciada de genes envolvidos com metabolismo de lipídios poderia contribuir para com a peroxidação lipídica e produção de ROS levando a esteatose hepática. Nas células HepG2, alterações na expressão dos genes Apoe, Igfbp1 e Foxo1, ocorridas em meio de cultura hiperglicêmicas, tornaram-se revertidas quando as células foram retornadas a normoglicemia. Contudo, as abundancias das marcações epigenéticas nos promotores desses genes decresceram progressivamente, indicação de uma memória hiperglicêmica, dado não observado em modelo animal. A análise do fenótipo nuclear dessas células indicou possível indução da proliferação celular quando retornadas a normoglicemia. A inibição de sirtuinas aumentou o conteúdo Feulgen-DNA e o contraste entre cromatina condensada e não-condensada, indicativo de atuação na proliferação celular e na remodelação cromatinica. DM1 e envelhecimento, portanto, não podem ser considerados fenômenos idênticos, pois enquanto no primeiro ha um mecanismo compensatório que promove alterações genéticas, epigenéticas e remodelação cromatinica, no segundo ha um decréscimo generalizado no metabolismo celular levando a modificações diferentes nos mesmos parâmetros (AU)

• Processo FAPESP: 08/58067-5 - Efeitos do envelhecimento e do diabetes mellitus do tipo I sobre a estrutura da cromatina de hepatócitos de camundongos
• Beneficiário: Flávia Gerelli Ghiraldini
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto