Alterando Adipócitos para Secreção de Insulina Bioativa Controlada por Luz

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Autores:

K. Ondrusova , Z. Prus- 1 1 1 Czarnecka , Y. Yu , A. Barr , S. 1 1 Cheley , P. Light . 1Alberta Diabetes InstituteUniversidade de Alberta, Farmacologia, Edmonton, Canadá.

Fonte: Congresso IDF 2015 Vancouver.

Background

As terapias para tratamento de DM1 incluem múltiplas injeções de insulina ou transplante de ilhotas. No entanto, o transplante de ilhotas é limitado pela eficácia à longo prazo e a utilização crônica de drogas imunossupressoras tóxicas. Outros tipos de células, tais como células tronco, estão sendo pesquisadas como uma fonte potencial de células secretoras de insulina, mas provavelmente ainda irão necessitar de imunossupressão. Como tal, utilizar os próprios adipócitos subcutâneos de um paciente é uma abordagem atrativa para erradicar estas limitações.

Objetivo

O objetivo deste estudo é avaliar se é possível alterar os adipócitos por engenharia genética para secretar insulina de maneira controlável utilizando optogenética. Desenvolvemos uma insulina humana modificada codificada através de um vetor adenoviral Ad-INS-chefe-mCherry, que é otimizada para a expressão e processamento nos adipócitos, e manifesta ChIEF, uma proteínaa canal-rodopsina luz ativada.

Método

Adipócitos brancos inguinais primários fde ratos foram transduzidos com Ad-INS-chefemCherry (100 MOI) ou Ad-mCherry (controle, 100 MOI) e expostos a luz azul (470 nm) pulsada 20s luz sobre, 40 off, repetido 10 vezes). A eficiência da transdução foi determinada pela quantidade de fluorescência de mCherry. As amostras dos meios de cultura foram colhidas antes e pós estimulação à luz azul em vários pontos do tempo. A liberação de insulina a partir da alteração das células antes e após 470 nm de estimulação luminosa foi quantificada utilizando um ensaio eletroquimioluminescente.

Resultados

A microscopia de fluorescência revelou uma bem sucedida transdução de células adiposas de ratos, como evidenciado pelo nível de fluorescência de mCherry em 40% das células. Estes adipócitos secretam de maneira basal insulina humana, a uma taxa de 534,8 pg/mL/hora. Importante, a secreção de insulina humana pode ser bastante reforçada por estimulação com a luz azul (470 nm) (2.964,8 pg/mL 10 min após a estimulação).

Discussão

As nossas experiências preliminares demonstram que os adipócitos brancos primários podem ser manipulados para secretar insulina humana em 1) quantidades basais e 2) em resposta a impulsos de luz azul. Experimentos já estão em andamento para testar se esta abordagem irá permitir o controle de glicose no sangue em roedores vivos. Tal abordagem pode conduzir ao controle do Diabetes sem agulhas em muitos mais pacientes.

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