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Type: Tese de Doutorado
Title: O colesterol de membrana tem influência na sinalização de insulina e na regeneração hepática
Authors: Matheus de Castro Fonseca
First Advisor: Maria de Fatima Leite
First Referee: Carla Jeane Aguiar
Second Referee: Érika Lorena Fonseca Costa de Alvarenga
Third Referee: Luciana de Oliveira Andrade
metadata.dc.contributor.referee4: Andre Ricardo Massensini
Abstract: Introdução e objetivos: O fígado está constantemente sujeito a lesões por enterotoxinas e/ou outras substâncias que entram no organismo. Sendo assim, a regeneração hepática é fundamental para o correto e intermitente funcionamento deste órgão, por um processo coordenado e regulado por diversos fatores, tais como o fator de crescimento epidermal (EGF), o fator de crescimento de hepatócitos (HGF) e a insulina. Sabe-se que alguns microdomínios de membrana enriquecidos em colesterol, conhecidos como lipid-rafts (balsas lipídicas), desempenham um papel importante na sinalização metabólica mediada por insulina em adipócitos. No entanto, o papel dos rafts como reguladores dos efeitos metabólicos e mitogênicos da insulina no fígado e sua contribuição para o processo de regeneração hepática, ainda não foram investigados. Sendo assim, neste estudo, avaliamos a contribuição dos lipid-rafts nas respostas proliferativa e metabólica induzidas pela ativação do receptor para insulina (IR) no fígado. Métodos: O IR e os lipid-rafts foram imunomarcadas em células HepG2 e hepatócitos primários de rato. Para verificar a importância do colesterol membranar sobre a sinalização de cálcio (Ca+2), proliferação celular e metabolismo induzidos por insulina, os rafts foram desfeitos através da incubação com Metil-beta-ciclodextrina. A depleção de colesterol in vivo foi realizada com administração intraperitoneal de lovastatina. No fígado, os sinais de Ca+2 induzidos pela insulina foram avaliados por exposição do órgão e visualização dos hepatócitos em microscópio confocal. O processo proliferativo do fígado foi avaliado pela regeneração hepática após hepatectomia parcial de 70%. Resultados: Observou-se que nas células hepáticas, uma subpopulação do IR está localizada em microdomínios de membrana enriquecidos em colesterol. A depleção do colesterol resultou na redistribuição desse receptor ao longo da célula hepática e na redução da sinalização de Ca+2 estimulada pela insulina. Além disso, a depleção do colesterol diminuiu a proliferação celular induzida por insulina, por um mecanismo dependente de ERK 1/2 e resultou em uma captação reduzida de glicose induzida pela insulina devido pelo menos em parte, a um comprometimento na ativação da via da Akt. In vivo, a redução do colesterol também causou um decremento na sinalização de Ca+2 desencadeada pela insulina no fígado, com consequente retardo da regeneração hepática após hepatectomia parcial. Conclusão: O colesterol de membrana e as balsas lipídicas em células hepáticas são essenciais para os efeitos metabólicos e proliferativos da insulina no fígado.
Abstract: Background & Aims: Liver regeneration is a well-coordinated process regulated by many growth factors including insulin. It is known that cholesterol enriched membrane microdomains, known as lipid rafts, play an important role in insulin-mediated cell signaling. However, the role of rafts as regulators of insulin signaling in the liver and hepatic regeneration have not been investigated yet. In this study, we investigated the contribution of the lipid rafts for the hepatic metabolic and mitogenic effects of the insulin. Methods: Insulin receptor (IR) and lipid-rafts were immunolabeled in HepG2 cells and primary rat hepatocytes. To check the effects of lipid-rafts on insulin signaling, membrane cholesterol was depleted in vitro with Metyl-beta-cyclodextrine (MCD) and in vivo with lovastatin. Insulin-induced Ca2+ signals studies were performed in whole liver by intravital confocal imaging. Liver regeneration was evaluated with 70% partial hepatectomy. Results: We observed that a subpopulation of IR is found in membrane microdomains enriched in cholesterol on both HepG2 and hepatocytes. Cholesterol depletion with MCD resulted in reorganization and redistribution of the IR along the cell as well as abolishment of insulin-induced nuclear and cytosolic Ca2+ signaling. In addition, cholesterol removal led to ERK 1/2 hyperphosphorylation and impaired HepG2 proliferation induced by insulin. There was also a reduction of glucose uptake, probably due to an impaired AKT phosphorylation. In vivo cholesterol depletion with lovastatin led to a disruption of the lipid rafts and a decrement in the insulin-induced Ca2+ signaling, imaged in vivo in the liver, that delayed liver regeneration after of partial hepatectomy. Conclusions: Membrane cholesterol and lipid rafts are essential for the metabolic and proliferative effects of insulin in the liver.
Subject: Regeneração hepática
Insulina
Sinalização do cálcio
Microdomínios da Membrana
Fisiologia
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-ALAF7D
Issue Date: 15-Feb-2017
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