Caracterização do modelo animal de camundongos knockout condicional para HNF4α em células β

Abstract

O HNF4α é um fator de transcrição importante para a regulação da capacidade das células β de secretar insulina adequadamente em resposta a concentração de glicose. Sabe-se que o knockout (KO) de HNF4α tem influência na homeostasia do retículo endoplasmático (RE), essencial para a capacidade secretora da célula β. Além disso, novas evidências sugerem que o knockdown de HNF4α leva a desdiferenciação da célula β. É importante notar que, em humanos, a mutação de HNF4α parece ter um efeito progressivo, sendo que o quadro clínico de MODY 1, um tipo de Diabetes mellitus (DM) devido a esta mutação, é observado clinicamente no início da fase adulta. Além da idade, existem evidências, em outros tipos de DM, que o sexo influência a disfunção da célula β, com possível envolvimento de vias de estresse de RE. Considerando a importância de HNF4α na função da célula β, buscamos avaliar a influência do sexo e da idade na disfunção dessas células. Para isso, utilizamos um modelo animal com KO para HNF4α, induzido após o nascimento, especifico para células β (Ins.CRE HNF4α loxP/loxP ). Assim, avaliamos em ilhotas de camundongos machos e fêmeas (controle e HNF4α KO), a marcação para insulina e glucagon, assim como marcadores envolvidos com as vias do estresse de RE e desdiferenciação da célula β ao longo de diferentes tempos de vida. A eficiência da indução do KO foi confirmada pela redução de células de ilhota positivas para HNF4α. Camundongos KO são intolerantes à glicose após 50 dias de idade, sendo que os machos KO (MKO) apresentam maior intolerância à glicose em comparação as fêmeas KO (FKO). Além disso, a porcentagem de células insulina-positivas na ilhota é menor em KO em relação aos Controle (Ctr) em todas as idades avaliadas, com MKO tendo porcentagem menor em relação a FKO aos 90 e 150 dias de idade. Nesta idade, ambos os grupos KO têm massa de células β reduzida. Por outro lado, a massa de células α está aumentada nos KO em comparação com Ctr, sendo maior nos MKO em relação a FKO. Ao avaliar as vias do estresse de RE, é possível observar que os grupo KO apresentam modulação de vias da UPR, porém apenas os MKO apresentam indícios de apoptose mediada por estresse de RE. As FKO, por outro lado, apresentam evidências de perda de estado diferenciado das células β. Dessa forma, é possível concluir que a ausência de HNF4α leva a uma alteração na tolerância a glicose e perda da marcação para insulina que são influenciadas pelo sexo e idade, sendo possível sugerir que a disfunção da célula β nos grupos KO ocorre pela alteração nas vias do estresse de RE. Além disso, é possível hipotetizar que o sexo influencia se essa disfunção será induzida pela ativação de vias pró-apoptóticas ou pela ativação inadequada das vias adaptativas e desdiferenciação da célula β.