Avaliação de fatores de crescimento envolvidos no pâncreas endócrino de ratas com diabete moderado em diferentes momentos da vida

Abstract

Introdução: O período de vida neonatal é considerado um período crítico para o desenvolvimento pancreático. Portanto, a administração de streptozotocin (STZ) após o nascimento causa necrose em células beta pancreáticas. Neste estudo utilizando modelo experimental de diabete induzido por STZ no período neonatal, os animais apresentaram recuperação parcial das células da ilhota pancreática, e diabete de intensidade moderada na vida adulta. Para melhor compreensão de como este mecanismo acontece nós investigamos a relação entre PDX-1, Ngn-3, BMP-2 e -7 em diferentes momentos ao longo do primeiro mês de vida. Materiais e método: Ratas fêmeas recém-nascidas receberam STZ no dia do nascimento para indução do diabetes, e as ratas controle receberam veículo. Os animais foram eutanaziados em diferentes momentos da vida: D5, D10, D15 e D30. O sangue foi coletado para dosagem de insulina e sérica e o pâncreas foi coletado e processado para analises imunoistoquimicas de PDX-1, Ki-67, Ngn-3, BMP-2 e -7 e co-localização de células imunomarcadas para insulina e glucagon. Resultados: Os animais diabéticos apresentaram umaporcentagem diminuída de PDX-1 nuclear (nos dias D5, D15 e D30), com aumento de células se proliferando aos 5 e 10 dias de vida e maior imunomarcação de Ngn-3 nuclear em todos os momentos nas células das ilhotas pancreáticas. Além disso, a proporção de imunomarcação para BMP-2 e BMP-7 foi aumentada nas células das ilhotas pancreáticas nos grupos diabéticos quando comparado ao seu respectivo controle. Conclusão: Durante o período neonatal, PDX-1, Ngn-3, BMP-2 e -7 participam de forma integrada para promover um remodelamento fisiológico pancreático em ratos controle e diabéticos. Contudo, os animais diabéticos apresentam uma capacidade reduzida de recuperação da massa de células beta, além de um comprometimento funcional das células endócrinas, levando ao diabetes na vida adulta.

Background: The neonatal period of life is a critical window for the pancreatic development. Then, as streptozotocin (STZ) administration after birth causes necrosis in beta (β)-pancreatic cell. In this STZ-induced diabetic model, the rats present a partial recovery of pancreatic islet cell, and mild diabetes status at adulthood. To better understand how this occur we investigate the relationship between PDX-1, Ngn-3, BMP-2 and -7 in different moments in first month of their life. Materials and method: Female newborn rats received STZ at birth for diabetes induction, and control received the vehicle. The animals were euthanized at different life days: D5, D10, D15, and D30. Blood was collected for insulin measurement and pancreas was collected and processed for immunohistochemical analysis of PDX-1, Ki-67, Ngn-3, BMP-2 and –7 and co-localization for labeling of insulin and glucagon. Results: The diabetic animals presented a lower immunostaining of PDX-1 (on D5, D15 and D30), a higher labeling of cell proliferation on D5 and D10 and higher immunostaining of nuclear Ngn-3 in all moments in pancreatic islet cell. Besides, the ratio for BMP-2 and –7 immunostaining was increased in pancreatic islet cell in diabetic groups compared to respective control. Conclusion: During neonatal period, PDX-1, Ngn-3, BMP-2 and –7 participate in intricate approach for physiological pancreatic remodeling in control and diabetic rats. However, diabetic animals present a reduced capability for β-cell mass recovery and have a functional impairment of the pancreatic endocrine cells, leading to diabetes at adulthood.