O Diabetes mellitus é caracterizado por hiperglicemia crônica, resultado de deficiência na secreção de insulina; associado ou não a resistência à sua ação. O Diabetes mellitus do tipo 1 é a forma autoimune da doença. As células β pancreáticas secretoras de insulina são destruídas pelo ataque autoimune, mediado por inflamação das ilhotas de Langerhans e liberação de citocinas pró-inflamatórias. A morte induzida por citocinas é mediada, principalmente, por estresse de retículo endoplasmático (RE) e estresse oxidativo. NAPDH oxidases (NOX) são isoenzimas geradoras de espécies reativas de oxigênio (ROS) e participam na sinalização redox e estresse oxidativo. A família NOX tem sete representantes: NOX1-5 e DUOX1-2. Células β expressam NOX1, NOX2, NOX4 e NOX5. Nesse tecido, essas enzimas contribuem para a secreção de insulina e a morte induzida por citocinas. Contudo, o papel de NOX na fisio(pato)logia de células β ainda não é bem resolvido. Além disso, a expressão das isoformas DUOX1 e DUOX2 nunca foi estudada neste tipo celular. Portanto, a proposta deste trabalho foi investigar a expressão de NOX em células β quanto: a presença de DUOX1 e DUOX2; a localização subcelular de todas isoformas; e a modulação de isoformas por citocinas. Mostramos a expressão de DUOX1 e DUOX2 em células β de rato. Citocinas induzem a expressão de DUOX1, DUOX2, Nox1 e Nox2 em INS-1E. A expressão de DUOX em células β pode indicar a sua participação na regulação da secreção de insulina e na homeostasia do RE via produção de ROS e modulação do transporte de Ca²⁺. Isso é corroborado pela indução da sua expressão por citocinas. Esses dados também sugerem que a indução de Nox por citocinas tem caráter cronologicamente transiente; ocorrendo após períodos intermediários de exposição ao insulto. Finalmente, padronizamos a imunocitoquímica para isoformas NOX em INS-1E. Identificamos a distribuição citoplasmática de DUOX1 e DUOX2 e a colocalização de NOX2 com insulina, sugerindo a localização de DUOX no RE e a regulação da maquinaria secretora por NOX2.

Diabetes mellitus is characterized by chronic hyperglycemia, resulting from a deficiency in insulin secretion; associated or not with resistance to its action. Type 1 diabetes mellitus is the autoimmune form of the disease. Insulin-secreting pancreatic β cells are destroyed by the autoimmune attack, mediated by inflammation of islets of Langerhans and release of proinflammatory cytokines. Cytokine-induced death is mediated mainly by endoplasmic reticulum (ER) stress and oxidative stress. NAPDH oxidases (NOX) are reactive oxygen species (ROS)-generating isoenzymes that participate in redox signaling and oxidative stress. The NOX family has seven members: NOX1-5 and DUOX1-2. β cells express NOX1, NOX2, NOX4 and NOX5. In this tissue, these enzymes contribute to insulin secretion and cytokine-induced death. However, the role of NOX in β cell (patho)physiology is not yet well explained. Furthermore, expression of DUOX1 and DUOX2 isoforms has never been studied in this cell type. Hence, the purpose of this work was to investigate NOX expression in β cells regarding: the presence of DUOX1 and DUOX2; the subcellular localization of all isoforms; and the modulation of isoforms by cytokines. We show expression of DUOX1 and DUOX2 in rat β cells. Cytokines induce expression of DUOX1, DUOX2, Nox1 and Nox2 in INS-1E. DUOX expression in β cells may indicate its participation in regulating insulin secretion and ER homeostasis via ROS production and modulation of Ca²⁺ transport. This is supported by the induction of their expression by cytokines. These data also suggest that cytokine-induced increased Nox expression is chronologically transient; occurring after intermediate periods of exposure to the insult. Finally, we standardized the immunocytochemistry for NOX isoforms in INS-1E. We identified the cytoplasmic distribution of DUOX1 and DUOX2 and the colocalization of NOX2 with insulin, suggesting DUOX localization in the ER and NOX2 regulation of the secretory machinery.