Análise do transcritoma do pâncreas de ratas com hiperglicemia programada pelo diabete materno

Abstract

Introdução: A exposição intrauterina ao diabete pode afetar o desenvolvimento levando a efeitos a longo prazo na saúde da prole. Os desfechos mais comuns são o desenvolvimento de alterações metabólicas, estruturais e funcional no pâncreas endócrina. Considerando que o diabete materno prejudica o metabolismo da glicose e a função pancreática nos descendentes tanto de mulheres quanto em animais de laboratório, há necessidade de identificar marcadores moleculares para estudar e entender os mecanismos fisiopatológicos envolvidos nas repercussões nas ilhotas pancreáticas destes descendentes. Objetivo: Analisar o transcritoma do pâncreas endócrino de ratas diabéticas e de suas descendentes, que são advindas da hiperglicemia programada pelo diabete materno. Materiais e método: Ratas fêmeas da linhagem Sprague Dawley foram submetidas à indução do diabete pela administração de streptozotocin [droga beta (β)-citotóxica - grupo Dmod] ou tampão citrato (grupo não-diabético Controle) na fase neonatal e, após confirmação do diabete na vida adulta, as ratas foram acasaladas para obtenção de descendentes, as quais foram avaliadas na vida adulta (grupo FDmod). Aos 120 dias de vida, ratas-mães diabéticas e sua prole feminina adulta foram anestesiadas para serem submetidas à laparotomia para coleta do pâncreas e isolamento das ilhotas pancreáticas. O RNA foi extraído das ilhotas pancreáticas e o perfil de transcritos foi avaliado pela técnica de microarray. Resultados: Foram encontrados um total de 749 genes diferencialmente expressos entre os grupos Dmod x Controle, sendo 407 up regulados e 342 down regulados. Em relação à comparação FDmod x Controle, um total de 672 genes estavam diferencialmente expressos, destes 334 up regulados e 338 down regulados. Na comparação entre Dmod x FDmod, 3926 foram diferencialmente expressos, sendo 2251 up regulados e 1675 down regulados. De acordo com o diagrama de Veen, 5 genes apresentaram interseção entre as comparações e os principais genes diferencialmente expressos foram identificados de acordo com o fold change. Conclusão: A análise do transcritoma das ilhotas pancreáticas de ratas diabéticas e de suas filhas mostrou diferenças no perfil de genes diferencialmente expressos no modelo de diabete intergeracional avaliados nesse estudo. Análises mais aprofundadas são necessárias para identificar as principais vias alteradas e os principais genes envolvidos nestas alterações.

Introduction: Intrauterine exposure to diabetes can affect development, leading to long-term health effects in offspring. The most common outcomes are the development of metabolic, structural, and functional alterations in the endocrine pancreas. Considering that maternal diabetes impairs glucose metabolism and pancreatic function in offspring of both women and laboratory animals, there is a need to identify molecular markers to study and understand the pathophysiological mechanisms involved in the repercussions on the pancreatic islets of these offspring. Objective: To analyze the transcriptome of the endocrine pancreas of diabetic rats and their offspring, which are caused by programmed hyperglycemia caused by maternal diabetes. Materials and methods: Female Sprague Dawley rats were subjected to diabetes induction by administration of streptozotocin [beta (β)-cytotoxic drug - Dmod group] or citrate buffer (non-diabetic Control group) in the neonatal phase and, after confirmation of diabetes in adulthood, the rats were mated to obtain offspring, which were evaluated in adulthood (FDmod group). At 120 days of age, diabetic mother rats and their adult female offspring were anesthetized and underwent laparotomy for collection of the pancreas and isolation of pancreatic islets. RNA was extracted from the pancreatic islets and the transcript profile was evaluated by the microarray technique. Results: A total of 749 genes were found to be differentially expressed between the Dmod x Control groups, of which 407 were up-regulated and 342 were down-regulated. Regarding the FDmod x Control comparison, a total of 672 genes were differentially expressed, of which 334 were up-regulated and 338 were down-regulated. In the comparison between Dmod x FDmod, 3926 were differentially expressed, of which 2251 were up-regulated and 1675 were down-regulated. According to the Veen diagram, 5 genes presented intersection between the comparisons and the main differentially expressed genes were identified according to the fold change. Conclusion: The analysis of the transcriptome of pancreatic islets from diabetic rats and their daughters showed differences in the profile of differentially expressed genes in the intergenerational diabetes model evaluated in this study. More in-depth analyses are necessary to identify the main altered pathways and the main genes involved in these alterations.