Mecanismos moleculares envolvidos em citoproteção e transformação maligna de células-beta pancreáticas / Molecular mechanisms involved in pancreatic beta-cells cytoprotection and malignant transformation

O transplante de ilhotas pancreáticas constitui uma alternativa atraente para o tratamento de diabetes tipo 1 (DM1), contudo, é limitado devido à escassez de doadores de órgãos. O papel da prolactina humana recombinante (rhPRL), que apresenta efeitos benéficos em células-beta, e seu mecanismo de ação foram investigados neste estudo. O número de células apoptóticas diminui significativamente na presença de rhPRL. Essa citoproteção envolveu diminuição da razão BCL2/BAX e inibição de caspase-8, -9 e -3. Este estudo revelou, pela primeira vez, evidência direta do efeito protetor de lactogênios contra apoptose de células-beta humanas. Levando em consideração a relação conhecida entre citocinas e DM1 e observações recentes sugerindo o papel da autofagia no desenvolvimento e prevenção do DM1, foi investigada a conexão entre citocinas (IL-1ß, TNFα e IFN-γ) e autofagia em células-beta. O co-tratamento com citocinas e rapamicina, um indutor de autofagia via inibição de mTOR, não aumentou os níveis de apoptose em células INS-1E. Contudo, exposição a citocinas levou ao aumento nos níveis de autofagossomos e na relação LC3-II/LC3-I, do mesmo modo que o tratamento com rapamicina. O tratamento com citocinas também levou à diminuição dos níveis de mTOR e 4E-BP1 fosforilados. Foi demonstrada aqui, pela primeira vez, uma relação direta entre o tratamento com citocinas e a indução de autofagia em células-beta. Recentemente, surgiram novas evidências mostrando ligação entre a morte de células-beta induzida por citocinas e indução de estresse de retículo endoplasmático. Em nosso modelo, foram observados níveis diminuídos de p-mTOR e aumento da formação de autofagossomos após o tratamento com indutores de estresse de retículo. Este estudo reforça também, resultados prévios sobre a hipótese da função de indutores de estresse de retículo em promover a autofagia. Além disso, o tratamento com rhPRL aumentou os níveis de p-mTOR e levou à diminuição na formação de autofagossomos após exposição a citocinas em células-beta. Estes resultados são relevantes para a caracterização mais aprofundada das funções dos lactogênios nessas células. Sabendo-se da necessidade de células-beta humanas para estudos detalhados em células-beta, nosso grupo gerou linhagens celulares derivadas de insulinomas humanos que secretam hormônios e expressam marcadores com o mesmo padrão de seu tecido original. Estas linhagens foram caracterizadas comparando-as com culturas primárias de células-beta através de eletroforese bidimensional acoplada a espectrometria de massa. Cerca de 1.800 spots foram detectados, sendo que menos de 1% apresentou expressão diferencial. As proteínas superexpressas em ilhotas, como Caldesmon, estão envolvidas em organização do citoesqueleto, influenciando a secreção hormonal. Contrariamente, quase todas as proteínas superexpressas nas células de insulinoma, como MAGE-A2, foram descritas aqui pela primeira vez, podendo estar relacionadas à sobrevivência celular e resistência à quimioterapia. Estes resultados mostram, pela primeira vez, mudanças na expressão de proteínas relacionadas ao fenótipo alterado dos insulinomas, direcionando a pesquisa ao estabelecimento de células-beta humanas bioengenheiradas e ao desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas para insulinomas. Coletivamente, os dados obtidos neste estudo estendem o conhecimento molecular envolvido na citoproteção induzida por rhPRL e transformação maligna de células-beta pancreáticas, contribuindo para futuras aplicações na compreensão e no tratamento do DM1

Transplantation of pancreatic islets constitutes an alternative for type 1 diabetes (DM1); however, it is limited by the shortage of organ donors. Here, we investigated the role of recombinant human prolactin (rhPRL), shown to have beneficial effects in beta-cells, and its mechanisms of action. Apoptotic beta-cells were decreased in the presence of rhPRL, with cytoprotection involving an increase of BCL2/BAX ratio and inhibition of caspase-8, -9 and -3. This study provides new direct evidence for a protective effect of lactogens in human beta-cell apoptosis. Taking into account the known relationship between cytokines and DM1 and recent observations suggesting a role for autophagy in the development and prevention of DM1, we investigated the connection between cytokines (IL-1ß, TNF-α and IFN-γ) and autophagy in beta-cells. Co-treatment with cytokines and rapamycin, an inducer of autophagy through inhibition of mTOR, did not increase the apoptosis levels in INS-1E cells. However, exposure to cytokines increased the levels of autophagosome formation and LC3-II/LC3-I ratio. Treatment with cytokines also led to decreased levels of phosphorylated mTOR and 4E-BP1. We demonstrated for the first time, a direct relationship between cytokines treatment and induction of autophagy in beta-cells. Lately, new evidence point to a connection between cytokine-induced beta-cell death and endoplasmic reticulum stress. In our model, we observed that decreased levels of p-mTOR and increased autophagosome formation also ensued after treatment with endoplasmic reticulum stressors. This study also supports the previous hypothesis on the function of ER stressors in inducing autophagy. Furthermore, rhPRL treatment increased the levels of p-mTOR and decreased autophagosome formation after exposure to cytokines in beta-cells. These findings are also relevant for further characterization of lactogens functions in these cells. Considering the demand for human cells for further beta-cells studies, our group generated cell lines derived from human insulinomas which secrete hormones and express markers with the same pattern displayed by their original tissue. We set out to further characterize these lineages by comparing them to primary beta-cells using two-dimensional gel electrophoresis coupled to mass spectrometry. An average of 1,800 spots was detected with less than 1% exhibiting differential expression. Proteins upregulated in islets, such as Caldesmon, are involved in cytoskeletal organization thus influencing hormone secretion. In contrast, almost all proteins upregulated in insulinoma cells, such as MAGE-A2, first described here, could be related to cell survival and resistance to chemotherapy. Our results provide, for the first time, a molecular snapshot of the changes in expression of proteins correlated with the altered phenotype of insulinomas, prompting research towards the establishment of bioengineered human beta-cells, and the development of new therapeutic strategies for insulinomas. Collectively, the data obtained in this study extend the molecular knowledge involved in rhPRL-induced cytoprotection and malignant transformation of pancreatic beta-cells, contributing to future applications for understanding and treatment of DM1

Effects of prolactin on in vivo striatal monoaminergic activity are modulated by a previous reproductive experience

Central prolactin (PRL) modulates neuronal activity, which is physiologically relevant and behaviorally meaningful. The stimulatoryor inhibitory behavioral effects of exogenous PRL are strongly associated with dose and time of treatment. Central PRL injections produce a dual modulation of striatal dopaminergic responses in males. The activity of the striatal monoaminergic system can be modulated by a previous reproductive experience in females. The objective of the present study was to test in vivo the acute and 5 day treatment effects of central PRL injections on the striatal dopaminergic and serotoninergic terminals activity in age-matched nulliparous and primiparous females. Seven primiparous and 6 nulliparous rats were stereotaxically implanted with guide cannulas into the lateral ventricle and into the contralateral striatum. Five daily intracerebroventricular injections of ovine prolactin (oPRL;10 mg/5 ml) were performed.On days 1 and 5, females were submitted to striatal microdialysis sessions. The concentrations of dopamine and serotonin metabolites in the dialysate were measured by HPLC-ED. Acute oPRL injection induced a decrease in extracellular levels only for HVA concentrations which was more intense in primiparous than in nulliparous dams. DOPAC concentrations were increased by PRL injection in primiparous compared to nulliparous dams on day 5. On this day DOPAC, HVAand 5HIAA primiparous baseline dialysate concentrations were significantly higher than in nulliparous animals. These data suggest that reproductive experience can modulate in vivo striatal dopaminergic responses to PRL and reveal a relation between striatal dopaminergic and serotoninergic responses that is suggestive of a similar PRLmodulation of both neurotransmitter terminals.

A prolactina (PRL) tem efeito modulatório sobre a atividade neuronalno sistema nervoso central, fato este relevante do ponto de vista fisiológico e comportamental. Os efeitos estimulatórios e inibitórios da PRL exógena estão fortemente relacionados com a dose e o tempo de tratamento. A injeção de PRL diretamente no sistema nervoso central pode levar a modulação da atividade dopaminérgica tanto aguda como prolongadamente, como já foi observado anteriormente em ratos. Por outro lado, esse sistema de neurotransmissão também pode ser modificado por uma experiência reprodutiva anterior em ratas. Portanto, o objetivo do presente estudo é verificar in vivo o efeitode uma única injeção de PRL ou injeções repetidas sobre a atividade dos terminais dopaminérgicos e serotoninérgicos em fêmeas nulíparase primíparas da mesma idade. Para tanto, 7 ratas primíparas e 6 nulíparas foram submetidas a cirurgias estereotáxicas para aimplantação de cânulas-guia para injeção intra cerebroventricular (i.c.v.)no ventrículo lateral e para microdiálise no corpo estriado contralateral .Após o período de recuperação pós-cirúrgico, as ratas foram submetidas a injeções i.c.v. durante 5 dias consecutivos com PRL ovina (oPRL; 10 mg/ 5 ml). Nos dias 1 e 5, as fêmeas foram também submetidas a sessões de microdiálise que se iniciavam antes da injeção i.c.v.. As concentrações de dopamina, serotonina e seus respectivos metabólitos foram quantificadas nos dialisatos coletados a cada 20 min por meio de HPLC-ED. A injeção aguda de oPRL induziu uma diminuição nas concentrações extracelulares de HVA de maneira mais intensa em fêmeas primíparas comparadas as nulíparas. As concentrações de DOPAC estavam aumentadas no dia 5 após as injeções consecutivas de oPRL no grupo de primíparas comparadas às nulíparas. No dia 5, as concentrações basais de DOPAC, HVA e5HIAA em primíparas foram significantemente maiores do que em nulíparas. Estes resultados são sugestivos que...

Macroprolactina e incidentaloma hipofisário / Macroprolactine and hypophyseal incidentaloma

O objetivo dessa apresentaçäo é discutir as dificuldades na avaliaçäo de valores elevados de prolactina (PRL) e as razöes pelas quais uma interpretaçäo errônea do resultado desse hormônio pode confundir o diagnóstico de pacientes com imagem selar sugestiva ou conclusiva de processo expansivo. Adicionalmente, seräo discutidas as condutas que devem ser doadas nos casos de incidentaloma hipofisário.

Linfoma no hodgkin: producción hormonal ectópica de prolactina / Non Hodgkin's lymphoma: ectopic production of prolactin

Reportamos el caso de una infante de catorce meses de edad, portadora de un Linfoma no Hodkin primario subcutánóeo, de Alto Grado de Malignidad No Clasificable, Formulación Internacional K, estadio clínico IV asociado a ginecomastia, galactorrea y hiperprolactinemia. Con tratamiento quimioterápico el volumen mamario se normalizó así como también el nivel de prolactina. Una neoplasia oculta debe ser considerada en el diagnostico diferencial de una hiperprolactinemia.