Ação da nicotinamida e da estreptozotocina no processo estímulo-secreção de insulina em ilhotas pancreáticas isoladas

Abstract

Resumo: Este estudo teve como objetivo avaliar a ação da estreptozotocina ( STZ) e da nicotinamida (NCT) no processo estímulo secreção de insulina em ilhotas pancreáticas de ratos Wistar. Para isolamento das ilhotas pancreáticas utilizou-se a técnica de injeção intraductal de colagenase e digestão estacionária durante 15 minutos. Seguindo-se ao isolamento, as ilhotas foram distribuídas em grupos de 4, em placa de cultura tipo Colstar com 24 pocinhos, nos diferentes meios como segue abaixo: atmosfera com 02 95% e C02 5%, e banho a 37°C durante 60 minutos para pré-incubação e incubação. Pré-incubação: placa A (n=24) meio contendo apenas glicose a 16,7 mM; placa B e C meio contendo glicose a 16,7mM em todos os grupos e STZ 1,8mM sozinha (n=12), STZ 1,8mM e NCT 20mM (n=12), NCT 20mM sozinha (n=12) e controle (n=12); a placa D tinha concentrações diferentes de glicose a partir de OmM (n=6), 5,6mM (n=6), 11,1mM (n=6) e 16,7mM (n=6) e a placa E mesmas concentrações de glicose da placa D acrescidas de STZ 1,8mM (n=24). Na incubação, a placa A recebeu concentrações de glicose de OmM (n=6), 5,6mM (n=6), 11,1mM (n=6) e 16,7mM (n=6); as placas B e C receberam o mesmo tratamento da pré-incubação; a placa D (n=24) recebeu glicose a 16,7mM em todos os grupos e finalmente a placa E (n=24) recebeu glicose a 16,7mM e STZ 1,8mM em todos os grupos. No grupo A, demonstrou-se que o aumento na concentração da glicose foi acompanhado de aumento na liberação de insulina. B e C, obteve-se inibição de 87,84%(p<0,0001) na liberação de insulina na presença da STZ. A NCT inibiu os efeitos da STZ quando foi acrescentada ao meio(p<0,0001). No grupo D, observou-se que quanto menor a concentração de glicose na pré-incubação menor a amplitude da liberação de insulina quando exposta a 16,7mM na incubação. No grupo E, houve bloqueio na liberação de insulina de 77,47%(p<0,0013) e 55,85%(p<0,0001)nas ilhotas tratadas com 11,1 e 16,7mM na presença de STZ.. Frente a esses resultados, concluímos que a pré-incubação com glicose influencia a amplitude da resposta secretória da célula beta na incubação. A concentração da glicose pode interferir na ação da STZ no processo estímulo-secreção da célula beta. A NCT protege a célula beta da toxicidade oferecida pela STZ e isto reforça sua potencial utilidade como agente terapêutico no diabetes Tipo 1.

Abstract: Enhancement of glucose concentration stimulates insulin secretion in vivo and in vitro. It has been shown that insulin stimulus-secretion coupling is linked to the pancreatic B-cell metabolism activation. Streptozotocin (STZ), a diabetogenic drug acutely inhibits the insulin secretion stimulated by glucose, however nicotinamide (NCT) can attenuate the STZ effect. The present study was prepared to observe the insulin secretory response to high glucose in rat pancreatic islets, which were pretreated with different glucose concentrations in the absence or in the presence of STZ and/or NCT. It was used collagenase digestion technique to isolate pancreatic islets from adult Wistar rats (250±30 g). Using 24 well Costar plates, sets of 4 islets were incubated with 0.5 ml of Krebs-Ringer (K-R) solution/well for 60 min at 37°C and under constant atmosphere of a gas mixture (02-95% and C02-5%). The (K-R) solution contained different glucose concentrations in the presence or in the absence of 1.8 mM of STZ and/or 20 mM of NCT. After two washes, the islets were again incubated for 60 min in the same conditions as run the previous incubation. After the last treatment aliquots from the supernatant were used to measure the insulin secretion by radioimmunoassay. Results are indicated as mean±SEM. In all protocols were recorded 6-19 observations to each result. In a dose-dependent manner, glucose stimulated insulin release (0 mM 7,09±1,47; 5.6 mM 7,02±1,27; 11.1 mM 56,99±6,39; 16.7 mM 83,05±5,61 nU/islet/ml/60 min) in islets previously incubated with 16.7 mM of glucose. STZ inhibited 87,84% (p<0,0001) the insulin released by glucose 16.7 mM, however NCT was able to block the STZ effect (p<0,0001). NCT alone has no effect on insulin secretion response to 16.7 mM of glucose. In other protocol pretreatment with 0, 5.6, 11.1 and 16.7 mM of glucose dose-dependent-induced insulin release on islets incubated with glucose16.7 mM (17,31±3,21; 17,16±2,18; 36,74±7,23; 69,34±8,73 nU/islet/ml/60 min; respectively). STZ inhibited 77,47% (p<0,0013) and 55,85% (p<0,0001)the hormone release observed to islets pretreated with 11.1 and 16.7 mM of glucose. At 0 and 5.6 mM of glucose the drug has no effect. The results indicate that previous glucose ambience might determine the level of insulin release stimulated by high glucose concentration in adult rat pancreatic islets. STZ needs a high metabolism of B-cell to provoke its acute inhibitory effect on insulin secretory response to glucose. NCT protect the B-cells against the STZ effect.