Reprogramação Metabólica Restaura Capacidade de Produzir Insulina em Linfócitos B-1 de Camundongos C57BL/6
Documento
Informações
Título
Reprogramação Metabólica Restaura Capacidade de Produzir Insulina em Linfócitos B-1 de Camundongos C57BL/6
Autor(es)
Thaís Alves Bueno
Orientador(es)
Anuska Marcelino Alvares Saraiva
Data de Defesa
25/06/2025
Resumo
Dentre as doenças crônicas não transmissíveis, a Diabetes mellitus está entre as principais causas de morte no mundo e segue, ainda, sem cura. As terapias celulares têm sido exploradas a fim de repor a função perdida de células β pancreáticas. Foi demonstrada a capacidade de produção de insulina por linfócitos B- 1 e estudos preliminares sugerem que existe uma possibilidade de restaurar essa característica em linfócitos B-1 comprometidos funcionalmente por reprogramação metabólica (RM). O presente estudo objetivou investigar a influência da RM na produção de insulina por linfócitos B-1 provenientes de camundongos suscetíveis ao desenvolvimento de diabetes por estreptozotocina. Deste modo, células peritoneais aderentes de camundongos C57BL/6 foram submetidas ao protocolo de RM para a produção de insulina, que consiste no cultivo das células em meio suplementado com Crotoxina, altas concentrações de glicose e Nicotinamida. Após a aplicação do protocolo, os linfócitos B-1 foram avaliados quanto ao metabolismo de glicose, pela captação de glicose e expressão de genes relacionados ao transporte e lise desse carboidrato e quanto à produção de insulina pela expressão gênica dos genes de insulina ou associados à sua produção e, ainda, foi verificada a presença de grânulos de insulina no citoplasma das células após a reprogramação celular. As células B-1 submetidas ao protocolo de RM demonstraram aumento da viabilidade celular e diminuição na expressão de 2-NBDG, ou seja, menor captação de glicose por essas células. Corroborando esse resultado, a expressão dos genes da enzima hexoquinase HK1, HK2 e do transportador de glicose Glut1 também estava diminuída comparado às células controle, que não receberam os estímulos de RM. A expressão dos genes de fosfofrutoquinase Pfkl e Pfkm não revelou diferenças e a expressão gênica de Cpt1b estava diminuída após a RM, sugerindo que a via lipolítica também não foi ativada. A avaliação epigenética demonstrou uma tendência à hipermetilação específica do gene Hk1a em linfócitos B-1 RM, comparados ao controle. Já os genes de insulina, Ins1 e Ins2 demonstraram expressão gênica relativa aumentada em linfócitos B-1 após o protocolo de RM. Também, a expressão gênica relativa de Neurod1, que codifica o fator de transcrição associado à expressão dos genes de insulina, também estava aumentada. A presença de grânulos de insulina no citoplasma das células, dada pela imunofluorescência, confirma esses dados. Em conjunto, esses resultados demonstram a eficiência da RM em restaurar e/ou otimizar a produção de insulina por linfócitos B-1, provavelmente de maneira independente da via glicolítica clássica, reforçando a viabilidade do estabelecimento de uma terapia celular a partir dessas células para o controle glicêmico de pacientes diabéticos e a necessidade de aprofundar as investigações sobre o papel dos linfócitos B-1 na manutenção e/ou promoção da normoglicemia.
Resumo (EN)
Among non-communicable chronic diseases, diabetes mellitus remains one of the leading causes of death worldwide and still has no cure. Cellular therapies have been explored as a strategy to restore the lost function of pancreatic β-cells. The capacity of B-1 lymphocytes to produce insulin has been demonstrated, and preliminary studies suggest the possibility of restoring this function in functionally impaired B-1 lymphocytes through metabolic reprogramming (MR). The present study aimed to investigate the influence of MR on insulin production by B-1 lymphocytes derived from mice susceptible to the development of streptozotocin-induced diabetes. Then, adherent peritoneal cells from C57BL/6 mice were subjected to an MR protocol for insulin production, consisting of culturing the cells in medium supplemented with crotoxin, high glucose concentrations, and Nicotinamide. After the protocol was applied, B-1 lymphocytes were evaluated for glucose metabolism through glucose uptake and the expression of genes involved in glucose transport and breakdown, as well as for insulin production through the gene expression of insulin or insulin-related genes. The presence of insulin granules in the cytoplasm of the reprogrammed cells was also assessed. B-1 cells subjected to the MR protocol showed increased cell viability and decreased 2-NBDG expression, indicating reduced glucose uptake. The expression of the hexokinase enzymes HK1, HK2, and the glucose transporter Glut1 was also reduced compared to control cells that were not exposed to MR stimuli. The expression of phosphofructokinase genes Pfkl and Pfkm showed no significant differences, while Cpt1b gene expression was reduced after MR, suggesting that the lipolytic pathway was not activated either. Epigenetic analysis indicated a trend toward specific hypermethylation of the Hk1 gene in MR B-1 lymphocytes compared to controls. In contrast, the insulin genes Ins1 and Ins2 showed increased expression in B-1 lymphocytes after MR. The expression of Neurod1, which encodes a transcription factor associated with insulin gene regulation, was also elevated. The presence of insulin granules in the cytoplasm, as observed by immunofluorescence, corroborated these findings. Altogether, these results demonstrate the effectiveness of MR in restoring and/or enhancing insulin production by B-1 lymphocytes, likely via a mechanism independent of the classical glycolytic pathway. These findings reinforce the feasibility of developing a B-1 cell-based therapy for glycemic control in diabetic patients and highlight the requirement for further investigation about the role of B-1 lymphocytes in maintaining and/or promoting normoglycemia.
Tipo
Dissertação
Palavras-chave
diabetes; linfócitos B-1; reprogramação metabólica.
Área de Concentração
Patologia Ambiental e Experimental
Linha de Pesquisa
Patologia Integrada e Translacional
Instituição
Universidade Paulista
Financiamento
CAPES-PROSUP