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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.42.2021.tde-04052022-144336
Document
Author
Full name
João Pedro Tôrres Guimarães
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2021
Supervisor
Committee
Martins, Joilson de Oliveira (President)
Barbuto, Jose Alexandre Marzagao
Faloppa, Ana Cristina Breithaupt
Jesuino, Rosália Santos Amorim
Title in Portuguese
Avaliação do efeito dos leucotrienos e do sistema renina-angiotensina em órgãosmetabolicamente ativos de camundongos com diabetes do tipo 1 e obesidade
Keywords in Portuguese
autofagia
diabetes do tipo 1
insulina
leucotrienos
obesidade
sistema renina-angiotensina
Abstract in Portuguese
O diabetes e a obesidade são doenças metabólicas crônicas que estão associadas a vários distúrbios fisiológicos. Alguns estudos mostraram vias comuns interligando estas doenças à resistência à insulina e ao sistema renina-angiotensina (SRA), um dos principais reguladores da pressão arterial. O angiotensinogênio (Agt) é o principal precursor do SRA, sua ativação exerce efeitos pró-inflamatórios, frequentemente ligados a disfunções nos processos celulares, como a autofagia. Acredita-se que a autofagia desregulada esteja ligada à diabetogênese através do desenvolvimento de inflamação e resistência insulínica. Já os leucotrienos (LTs), especificamente o leucotrieno B4 (LTB4), possuem papel central no estabelecimento da resistência à insulina. Assim, pretendemos investigar: (1) o envolvimento dos LTs na via de sinalização da insulina e no processo inflamatório em músculos de camundongos com diabetes do tipo 1 (DT1); (2) o envolvimento do SRA e dos LTs no músculo e no fígado de camundongos com DT1, nas vias da autofagia e da insulina; e, por fim, (3) no envolvimento do SRA no músculo e no fígado de camundongos com DT1 e obesidade, nas vias da autofagia e da insulina. O DT1 foi quimicamente induzido com estreptozotocina (STZ), enquanto a obesidade com dieta hiperlipídica. Para inibir o SRA, tratamos os camundongos com captopril. Observamos, nos músculos de camundongos DT1 nocautes para LTs (5LO-/-), que houve aumento na expressão de Arg1 e Ym1, além de aumento da fosforilação de AKT e da expressão de Insr. Também observamos que, no músculo de camundongos DT1, o tratamento com captopril aumentou a expressão de Agt, At1, Insr, Irs1 , Ampk, Beclin1, Atg5, Atg7, Atg12, Atg14 e LC3 em padrão semelhante nas duas linhagens. No fígado de camundongos DT1 Wt e 5LO-/-, o tratamento com captopril aumentou a expressão de Agt, At1, Insr, Irs1 e Ampk . Foi observado, também, tanto no fígado quanto no músculo desses camundongos, semelhanças na expressão de marcadores da autofagia independentes dos LTs. Já, em camundongos obesos, o captopril não aumentou a expressão de At1. Entretanto, no fígado de camundongos obesos, encontramos diminuição da expressão gênica de Insr, Irs1 e Ampk , independentemente de tratamento com captopril ou superexpressão de Agt. Analisando o conjunto de resultados, concluímos que os LTs possuem papel fundamental no desenvolvimento da resistência à insulina no músculo de camundongos com DT1. Além disso, o tratamento com captopril recuperou a expressão gênica dos principais marcadores da via de sinalização da insulina, bem como os de marcadores referentes ao funcionamento da via da autofagia nesses tecidos, tanto no DT1, quanto na obesidade, indicando um possível papel do captopril na sensibilidade à insulina e na ativação da autofagia nestas doenças.
Title in English
Evaluation of the effect of leukotrienes and the renin angiotensin system in metabolically active tissues from mice with type 1 diabetes and obesity
Keywords in English
autophagy
insulin
leukotrienes
obesity
renin-angiotensin system
type 1 diabetes
Abstract in English
Diabetes and obesity are chronic metabolic diseases that are associated with several physiological disorders. Some studies have shown common pathways linking these diseases to insulin resistance and the renin-angiotensin system (RAS), one of the main regulators of blood pressure. Angiotensinogen (Agt) is the main precursor of RAS, and its activation has pro-inflammatory effects, often linked to dysfunctions in cellular processes, such as autophagy. Deregulated autophagy is believed to be linked to diabetogenesis through the development of inflammation and insulin resistance. Leukotrienes (LTs), specifically leukotriene B4 (LTB4), play a central role in establishing insulin resistance. Thus, we intend to investigate: (1) the involvement of LTs in the insulin signaling pathway and in the inflammatory process in muscles of mice with type 1 diabetes (T1D); (2) the involvement of RAS and LTs in the muscle and liver of mice with T1D, in the autophagy and insulin pathways; and (3) the involvement of SARS in the muscle and liver of mice with T1D and obesity, in the autophagy and insulin pathways. T1D was chemically induced with streptozotocin (STZ), while obesity with a high-fat diet. To inhibit RAS, we treated the mice with captopril. We observed, in muscles of T1D mice knockouts for LTs (5LO-/-), that there was an increase in the expression of Arg1 and Ym1, in addition to the increased phosphorylation of AKT and increased expression of Insr. We also observed that in muscle of T1D mice, treatment with captopril increased the expression of Agt, At1, Insr, Irs1, Ampk, Beclin1, Atg5, Atg7, Atg12, Atg14 and LC3 in a similar pattern in the two mice strain. In liver of T1D Wt and 5LO-/- mice, the treatment with captopril increased the expression of Agt, At1, Insr, Irs1 and Ampk. Similarities were also observed in the liver and muscle of these mice, with similarities in the expression of autophagy markers independent of LTs. In obese mice, captopril did not increase At1 expression. However, in liver of obese mice, we found decreased gene expression of Insr, Irs1 and Ampk , regardless of treatment with captopril or overexpression of Agt. Analyzing the set of results, we conclude that LTs have a fundamental role in the development of insulin resistance in the muscle of mice with T1D. In addition, treatment with captopril recovered the gene expression of the main markers of the insulin signaling pathway, as well as those related to the functioning of the autophagy pathway in these tissues, both in T1D and in obesity, indicating a possible role of captopril in insulin sensitivity and activation of autophagy in these diseases.
 
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Release Date
2024-05-03
Publishing Date
2022-12-09
 
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