MIF como citocina detonadora en el desarrollo de la diabetes tipo 2
Samara Ariadna Centeno Rivas
Susana Valeria Espejel Lucio
Jes煤s Gerardo Ponce Cruz
Luis 脕ngel Olvera Perdomo
Colegio Indoamericano S.C. (6779)
5370-5433
Unidad de Biomedicina, FES Iztacala, UNAM.
5623-1298 ext. 438
Dra. Miriam Rodr铆guez Sosa
Biol. Ana Lilia Moreno Trejo
cia@indoamericano.edu
脕rea: Ciencias b谩sicas o naturales: Biolog铆a
Categor铆a: Externa
Modalidad: Investigaci贸n Experimental o de campo.
Comentario y Visto bueno de la Dra. Miriam Rodr铆guez Sosa.
El trabajo de investigaci贸n realizado por los j贸venes Samara Ariadna Centeno Rivas, Susana Valeria Espejel Lucio, Jes煤s Gerardo Ponce Cruz y Luis 脕ngel Olvera Perdomo, se realiz贸 siempre con gran sentido de responsabilidad y madurez, factores que resultaron indispensables para que se llevara a buen t茅rmino el dise帽o experimental planteado originalmente. Cabe mencionar que el entusiasmo de los participantes nunca decay贸 y por el contrario despert贸 su inter茅s por la investigaci贸n. Los resultados obtenidos con este experimento ser谩n tomados en cuenta, una vez que sean reproducibles, para incluirlos en una publicaci贸n cient铆fica. Adem谩s servir谩n para dirigir con mayor acierto futuros dise帽os experimentales de nuestra l铆nea de investigaci贸n.
Por todas las razones anteriores no dudo en decir que los j贸venes mencionados arriba desarrollaron una buena estancia en mi Laboratorio.
Vo.Bo. Dra. Miriam Rodr铆guez Sosa
Profesor de T. C. UBIMED. FES-Iztacala, UNAM
Comentario y Visto bueno de la Biol. Ana Lilia Moreno Trejo
El trabajo de los alumnos siempre se caracterizo por una actitud positiva y alto sentido de disciplina, los cuales son factores importantes para la realizaci贸n de este tipo de investigaciones. Cabe mencionar que adem谩s presentan un inter茅s sobresaliente por la investigaci贸n b谩sica; lo cual es trascendente en su formaci贸n acad茅mica ya que su inter茅s profesional esta encaminado hacia el 谩rea de investigaci贸n qu铆mico-biol贸gica.
Vo.Bo. Biol. Ana Lilia Moreno Trejo
Profesora de Temas Selectos de Biolog铆a, Area II, Colegio Indoamericano.
Resumen
En M茅xico la diabetes es la primera causa de muerte, la obesidad, la falta de ejercicio y el sedentarismo son los principales factores que propician el desarrollo de diabetes Mellitus tipo II (DMT-2). Diversas investigaciones han establecido que la obesidad y la resistencia a la insulina est谩n relacionadas con una inflamaci贸n de bajo grado en tejido adiposo y c茅lulas pancre谩ticas, reacciones que pudieran estar reguladas por citocinas proinflamatorias. El factor inhibidor de la migraci贸n de macr贸fagos (MIF) es una citocina pro-inflamatoria la cual participa en diversas enfermedades inmunoinflamatorias y autoinmunes. En este estudio utilizamos ratones deficientes para el gen que codifica para MIF (MIF-/-) y como controles ratones silvestres (MIF+/+), ambos con fondo gen茅tico BALB/c, para examinar el papel de MIF en el desarrollo de la diabetes tipo 2 inducida por una 煤nica dosis de estreptozotocina (STZ). Encontramos que los ratones MIF+/+ desarrollaron hiperglucemia, y murieron aproximadamente 14 d铆as postinducci贸n de la diabetes, mientras que los ratones MIF-/- desarrollaron niveles inferiores de glucosa en sangre y no mueren. No encontramos diferencias morfol贸gicas en los islotes de las c茅lulas 飦 del p谩ncreas entre los dos grupos. Sin embargo, los ratones MIF-/- tuvieron niveles disminuidos de TNF-飦, una citocina implicada en procesos pro-inflamatorios y en la resistencia a la insulina. Con este trabajo establecimos el modelo de diabetes mellitus tipo 2 de progresi贸n lenta y representa la primera evidencia en el laboratorio de un modelo de diabetes mellitus tipo 2 que establece la participaci贸n de MIF en la patolog铆a de la enfermedad.
MIF como citocina detonadora en el desarrollo de diabetes tipo 2
Introducci贸n.
La base de la nutrici贸n de las c茅lulas consiste en el aprovechamiento de los nutrientes obtenidos a partir de la ingesta de alimentos que el organismo degrada hasta sus formas m谩s simples conocidas como biomol茅culas. Dentro de 茅stas podemos encontrar a los carbohidratos que a su vez se dividen en triosas, pentosas y hexosas. La hexosa de mayor importancia para la vida es conocida como glucosa la cual aporta la energ铆a que la c茅lula necesita para mantener su homeostasis.(Curtis, 2001)
En el metabolismo una mol茅cula es degradada por una sustancia espec铆fica que la hace susceptible de aprovechamiento y en el caso de la glucosa quien la degrada es la insulina, secretada por el p谩ncreas.(Curtis, op.cit)
El p谩ncreas es una gl谩ndula grande que se encuentra detr谩s del est贸mago constituido por una parte exocrina y un parte endocrina. La parte endocrina se encuentra agrupada en islotes de Langerhans. Dichos islotes son micro贸rganos compuestos por subunidades celulares: c茅lulas 伪, 尾, 螖 y PP. Las c茅lulas 伪 producen y liberan glucag贸n, una hormona que eleva el nivel de glucosa en la sangre; representan del 10-20% de los islotes de Langerhans y se distribuyen perif茅ricamente. Mientras que, las c茅lulas 尾, producen y liberan insulina, hormona que regula los niveles de glucosa en la sangre. Su funci贸n es retirar el exceso de glucosa que se almacena en el h铆gado en forma de gluc贸geno. Los diab茅ticos insulino dependientes no son capaces de producir esta hormona. Las c茅lulas 螖 producen somatostatina, hormona que se cree, regula la producci贸n y liberaci贸n de la insulina por las c茅lulas 尾 as铆 como la del glucag贸n por las c茅lulas 伪. Las c茅lulas PP producen y liberan Polip茅ptido Pancre谩tico (Campuzano, 1999).
La poca o nula producci贸n de insulina en el p谩ncreas, provoca un desorden del metabolismo conocido como Diabetes que es la alteraci贸n de las c茅lulas 尾 localizadas en los islotes de Langerhans, o cuando la insulina no es aceptada por las c茅lulas debido a una incompatibilidad en los receptores de la membrana. Dependiendo de cual sea la deficiencia que el organismo sufra, se adquiere un tipo diferente de Diabetes. 脡stos pueden ser dos:
Diabetes Mellitus I tambi茅n conocida como diabetes insulinodependiente o de comienzo juvenil, es una enfermedad cr贸nica (permanente), que ocurre cuando el p谩ncreas produce muy poca o nada de insulina, la cual se encarga de regular los niveles de az煤car en sangre y permite su ingreso, como fuente de energ铆a a las c茅lulas. En ausencia o niveles bajos de insulina, las c茅lulas son incapaces de utilizar la glucosa como energ铆a generando altos niveles de az煤car en el torrente sangu铆neo, polifagia, poliuria y polidipsia.
Diabetes Mellitus II tambi茅n conocida como diabetes no dependiente de insulina, no presenta una destrucci贸n espec铆fica autoinmune y los pacientes no tienen ninguna otra causa aparente de su desarrollo, se caracteriza por una resistencia perif茅rica a la insulina as铆 como por defectos en la secreci贸n de insulina.(Le Roith, et al., 2003)
En M茅xico una de las principales causas de muerte es la diabetes. A nivel mundial M茅xico ocupa el cuarto lugar en frecuencia de Diabetes Mellitus tipo II, pues se estima que aproximadamente 10 millones de personas la padecen.(INEGI, 2005)
El Factor Inhibidor de Migraci贸n de Macr贸fagos (MIF) es una citocina con acci贸n proinflamatoria producida por c茅lulas del sistema inmune y no inmune (David, J. R. 1966.). Cabe mencionar que MIF es producido de manera constitutiva por las c茅lulas 尾 del p谩ncreas (Waeber, G., et al., 1999), y que la expresi贸n y producci贸n de MIF es significativamente sobreexpresada bajo condiciones patol贸gicas como lo son la diabetes tipo 1, tipo 2, pancreatitis y obesidad (Yabunaka, N., et al., 2000), implicando en este caso que MIF podr铆a participar en los procesos de la patolog铆a DMT-2(Herder C., et al., 2006).
Paralelamente, en el desarrollo de la DMT-2 existe una relaci贸n directa entre resistencia a la insulina y obesidad, pues se ha establecido que entre el 铆ndice de masa corporal (BMI en ingl茅s) y el desarrollo de la DMT-2 se da una relaci贸n directamente proporcional(Sakaue S., et al., 2006). En la obesidad se presenta la proliferaci贸n de c茅lulas adiposas, almac茅n de energ铆a en forma de grasas y/o az煤cares. Los adipocitos tienen altos niveles de MIF de manera constitutiva (Kershaw, E. E., et al., 2004), estableci茅ndose as铆 que las concentraciones de MIF est谩n positivamente relacionadas con el BMI.
La observaci贸n anterior ha sugerido que MIF podr铆a ser un mediador de la infiltraci贸n de los macr贸fagos en los tejidos adiposos obesos (Ghanim H., et al., 2004) y quiz谩 MIF participe en los eventos de resistencia a la insulina que dan pie a la g茅nesis de la DMT-2, pero hasta ahora es insuficiente la informaci贸n para establecer una asociaci贸n directa entre 茅sta y MIF.
HIPOTESIS
Dado que MIF posee caracter铆sticas que lo califican como un posible mediador de la resistencia a la insulina c贸mo generador la de diabetes tipo 2, nosotros creemos que posiblemente:
MIF participa en los procesos inflamatorios que generan resistencia a la insulina en la DMT-2
OBETIVO GENERAL
Estudiar si la mol茅cula MIF participa en la g茅nesis y patolog铆a de la DMT-2 usando un modelo murino de diabetes mellitus de progreso lento no dependiente de insulina (tipo 2) y con este estudio se intentar谩 probar si existe relaci贸n de los procesos inflamatorios con MIF, que faciliten la g茅nesis de la DMT-2.
OBJETIVOS PARTICULARES
Desarrollar un modelo de DMT-2 en ratones con fondo gen茅tico BALB/c.
Desarrollar un modelo de DMT-2 en ratones con fondo gen茅tico BALB/c con deleci贸n para el gen que codifica para el factor inhibidor de migraci贸n de macr贸fagos (MIF).
Establecer si existe una asociaci贸n a nivel sist茅mico entre los niveles de MIF con ratones diab茅ticos inducidos con STZ.
Determinar los niveles de glucosa en sangre de ratones diab茅ticos inducidos con STZ deficientes para el gen MIF y no deficientes.
Determinar cambios en la morfolog铆a de los islotes de las c茅lulas pancre谩ticas en los grupos experimentales.
MATERIAL Y M脡TODOS
El presente trabajo se realizo en laboratorio de Inmunoparasitolog铆a de la Unidad de Biomedicina de la Facultad de Estudios Superiores Iztacala, por Centeno Rivas Samara Ariadna, Espejel Lucio Susana Valeria, Ponce Cruz Jes煤s Gerardo y Olvera Perdomo Luis 脕ngel, con el asesoramiento de la Dra. Miriam Rodr铆guez-Sosa y la Biol. Ana Lilia Moreno Trejo.
Animales. Machos entre 8-10 semanas de edad MIF+/+ y MIF-/- con fondo gen茅tico BALB/c, criados en sistemas de cajas aislados en un cuarto con aire acondicionado a 23 卤1 掳C, en el Bioterio de la Facultad de Estudios Superiores Iztacala (UNAM).
Prueba de PCR (Polimerase Chain Reaction): Prueba realizada para verificar la presencia y ausencia del genotipo en ratones deficientes del gen que codifica para MIF.
Se obtuvo un trozo e cola (0.5cm) de los animales experimentales, la cual se llev贸 a digesti贸n en tubos de 1.8 渭l (Eppendorf) con buffer de lisis y 20 渭l de Proteinasa K (in vitrogen 100渭g/ml飥 durante toda la noche a 56掳C. Posteriormente se centrifug贸 a 14000rpm durante 10 minutos, se tom贸 el sobrenadante y se adicionaron 500渭l de isopropanol fr铆o, se homogeniz贸 hasta la precipitaci贸n del DNA. Nuevamente, se centrifug贸 14000rpm durante un minuto para despu茅s lavar el bot贸n de DNA con etanol fr铆o al 75% en el mismo tubo, centrifug谩ndolo a 14000rpm por 5 minutos. Se dej贸 evaporar el etanol a temperatura ambiente por lo menos 1 hora. El bot贸n de DNA se resuspendi贸 con 200飦璴 de agua grado biolog铆a molecular (Sigma) toda la noche a 56掳. Posteriormente se determin贸 la cantidad y pureza extra铆da utilizando una diluci贸n 1:1200 de muestra de DNA en agua y se analizaron las muestras en un espectrofot贸metro (Jenwey, Genova) a 260mm. La concentraci贸n final se obtuvo con el factor 1 D.O.=40飦璯. Para la PCR se utilizar谩n tubos nuevos libres de DNAsas-RNA-sas con capacidad de 0.2ml, en los cuales con un volumen final de reacci贸n de 25 渭l se colocaron los siguientes reactivos (kit taq Platinum polimerase, invitrogen) en orden: Buffer 10x (2.5飦璴), Mg Cl2 (50mM; 0.75飦璴), DNTPmix (5mM; 0.5飦璴), Primers (50pM), DNA Taq polimerasa (5U/飦璴; 0.25渭l), muestras de DNA 1.25渭l, agua grado biolog铆a molecular (Sigma) suficiente para un volumen de 25ml. La secuencia de los primeros a usar fueron: MIF, (F) AgA CCA CgT gCT TAg CTg Ag; (R) gCA TCgCTA CCg gTg gAT AA (200pb); NEO (F) ATT gAA CAA gAT ggA TTg CAC, (R) CgT CCA gAT CAT CCT gAT (500pb). Una vez con los reactivos respectivos los tubos para la PCR se sometieron 94掳C por 30 seg, 58掳C por 30 seg y 72掳C por 120 seg; con 35 repeticiones en el termociclador (Corbett Research).
Para la electroforesis, se utiliz贸 un gel de azarosa (ICN Biochemicals) 1% en Buffer TBE 1x, bromuro de etidio sobre una c谩mara molde y un peine de 12 pozos que se mantuvo a 4掳C por 30 minutos para que se solidifique.
Una vez hecho el gel, se hizo una diluci贸n 1:4 de DNA y se coloc贸 por pozo 2飦璴 de muestra previamente diluida en 8飦璴 buffer de carga blue juice (In vitrogen) a partir del segundo pozo ya que en el primero se colocaron 3飦璴 del marcador de peso molecular 100pb (In vitrogen). Se corri贸 el gel a 80 Volts, 45 Ameperes durante 50 minutos. MIF tiene un peso de 200pb y neomicina de 500pb. El resultado se observ贸 en un transiluminador con luz UV y se captur贸 la imagen utilizando el programa Alphalmaher.
Inducci贸n de diabetes. La diabetes por puede ser inducida por diversos factores entre los cuales se encuentran los externos o ambientales, un claro ejemplo es el empleo de drogas t贸xicas y da帽inas para los 贸rganos del cuerpo, en este caso para el p谩ncreas (3). La estreptozotocina (STZ; N-nitroso derivado de glucosalina) es un antibi贸tico de amplio espectro extra铆do de Streptomyces acromogenes, es un antibi贸tico antitumoral del grupo de las nitrosoureas. Su indicaci贸n principal es el tumor de islotes celulares del p谩ncreas (14). Esta es una toxina pancre谩tica de las c茅lulas 尾 que induce la necrosis r谩pida e irreversible de las c茅lulas 尾 (15). Dosis intraperitoneales repetidas de esta droga (STZ) son utilizadas para generar en ratones modelos experimentales de diabetes mellitus dependiente de insulina (tipo 1) (16). Mientras que una 煤nica dosis de STZ (175 a 200 mg/kg) i.p. en ratones BALB/c genera diabetes de progreso lento no dependiente de insulina (DMT-2). En modelo se establece la generaci贸n de la DMT-2 debido a una destrucci贸n parcial (menos del 20%) de las c茅lulas 飦 del p谩ncreas con una 煤nica dosis de STZ, lo cual desencadena un proceso inflamatorio con niveles incrementados de TNF-飦, mol茅cula implicada en los procesos de resistencia a la insulina debido a una interacci贸n directa con los receptores GLU (16). En este trabajo nosotros utilizamos este modelo de DMT-2. Brevemente, se disolvi贸 la STZ en buffer de citratos 0.05M, pH de 4.5. Los ratones MIF-/- y MIF+/+ ambos con fondo gen茅tico BALB/c recibieron una inyecci贸n i.p. de 200 mg/kg de STZ. Como controles utilizamos ratones de los dos grupos que 煤nicamente recibieron i.p. un volumen equivalente de buffer de citratos.
Determinaci贸n de glucosa en suero. Evaluaci贸n cl铆nica. El peso de los animales fue medido inmediatamente despu茅s del examen sangu铆neo, los animales fueron resguardados individualmente en cajas metab贸licas por 24 horas, esta prueba se realizo a las 12:00 pm supuesta hora de inactividad de los ratones, por lo que es una hora en la que los animales presentan un ayuno de forma natural.
Obtenci贸n de suero. De ambos grupos, MIF+/+ y MIF-/- controles e inducidos con STZ se obtuvo sangre de la vena caudal a las 0, 24 hs y las 1, 2, 4 y 6 semanas post-inducci贸n. Se congel贸 a -40oC hasta su uso.
Determinaci贸n de MIF y citocinas por el m茅todo de ELISA. Se obtuvo sangre por goteo con un ligero corte en la vena caudal de cada uno de los ratones experimentales MIF+/+ a las 0 y 24 horas continuando a la semana 1, 2, 3, 4,5 y 6 para analizar la producci贸n de citocinas de la respuesta inmune innata como adquirida. Se determin贸 la concentraci贸n de TNF-伪 y IL-1尾飥 Se utilizaron anticuerpos de marca Pharmingen. Todas estas citocinas fueron evaluadas por medio de la t茅cnica de ELISA-Sandwich. Se diluy贸 a una concentraci贸n de 2飦璴/ml en buffer de fosfatos, pH 9 (0.1M NaH2PO4 pH 9.0, J.T. Baker) el anticuerpo primario purificado anti TNF-飦, IL-1飦, seg煤n sea el caso y se adicionaron 50飦璴 /pozo a placas de 96 pozos para ELISA. Se incub贸 toda la noche a 4掳C. Posteriormente las placas fueron lavadas con PBS-tween 20 (0.05% Tween-20 en PBS, Sigma, soluci贸n de lavado) y se adiciona 100ml de buffer de bloqueo (10% FCS in PBS) y se incubaron a temperatura ambiente por 2 horas. Posteriormente, las placas fueron lavadas dos veces con la soluci贸n de lavado y se ponen 50飦璴/pozo de las muestras a determinar por duplicado. Se utiliz贸 como control una curva de la citocina recombinante correspondiente partiendo con una concentraci贸n inicial de 4000 pg/ml y siguiendo diluciones a la mitad en buffer de bloqueo. Las placas fueron incubadas a 4掳C durante toda la noche. Posteriormente las placas se lavaron cuatro veces con buffer de lavado y se adicion贸 el anticuerpo de detecci贸n secundario marcado con biotina correspondiente para cada citocina a la concentraci贸n de 1飦璯/ml en buffer de bloque/Tween, las lacas fueron incubadas a temperatura ambiente por 1hr para posteriormente ser lavadas 6 veces con soluci贸n de lavado. Enseguida se adicionaron 100飦璴/pozo del conjugado de estreptoavidina peroxidasa a una diluci贸n de 1:2000 en buffer de bloqueo/Tween y se incubaron a temperatura ambiente por 30 minutos. Despu茅s, fueron lavadas 6 veces con buffer de lavado. Se adicionaron 100飦璴/pozo de sustrato ABTS en 0.M 谩cido c铆trico anhdidro, pH 4.35 con NaOH mas 1% H2O2 al 3%, todos los reactivos marca Sigma. La densidad 贸ptica se determin贸 entre los primeros 30 minutos de iniciada la reacci贸n en un lector de placas de ELISA (SpectraMax 250, M.D) a 450 nm.
Inmunohistoqu铆mica.
En orden de esclarecer las caracter铆sticas de la diabetes progresiva en los dos grupos de ratones (MIF-/- y MIF+/+) se siguieron los cambios morfol贸gicos de los islotes despu茅s de la administraci贸n de la STZ. Los ratones fueron sacrificados con CO2 y su p谩ncreas fue removido a los d铆as 0, 7 y 14 despu茅s de la administraci贸n de STZ. El p谩ncreas fue puesto en un buffer al 10% de formalina y despu茅s se embebi贸 en parafina. Dos secciones consecutivas (1-渭m) del bloque de parafina, fueron cortadas. Los cortes fueron te帽idos por medio del m茅todo de tinci贸n histol贸gica de hematoxilina-eosina (HE), los cuales fueron observados para ver si hubo alg煤n tipo de da帽o en los islotes de Langerhans de ambos grupos (MIF+/+ vs MIF-/-).
An谩lisis estad铆stico:
Los datos se analizaron usando estad铆sticos no param茅tricos (“t” de Studenst) y una p<0.05 se considerar谩 significativa.
RESULTADOS
Genotipo de ratones MIF-/-. La determinaci贸n de la electroforesis del gel muestra como resultado el estado positivo de los ratones MIF+/+ y positivos para NEO en los ratones MIF-/-, como se muestra en la figura.
Figura 1.- a) Determinaci贸n del genotipo de los ratones experimentales por PCR.
a) Amplificaci贸n del gen funcional de (MIF+/+) 鈾 y b) determinaci贸n del gen de inserci贸n NEO (MIF-/-) 鈾.
Peso de los ratones MIF+/+ vs MIF-/- inducidos con DMT-2.
Los ratones sufrieron un aumento considerable en el peso de la semana cero a la primera semana despu茅s de la inducci贸n con STZ, de un promedio de 17.5g a los 23g de peso.
Al cabo de la segunda semana se observa una disminuci贸n en el peso en ambos grupos experimentales. Despu茅s de la segunda semana, los ratones MIF+/+ quedando solo los ratones del grupo MIF-/-, que al cabo de la tercera semana vuelven a tener un aumento considerable en su peso para despu茅s mantenerse estable.
Figura 2. Gr谩fica de pesos de los grupos experimentales MIF+/+ y MIF-/-
Los monocitos de sangre perif茅rica se ven disminuidos en los ratones deficientes para MIF. Cuando analizamos las c茅lulas de sangre perif茅rica al microscopio en frotis sangu铆neos de ambos grupos inducidos con STZ observamos una reducci贸n en los monocitos de los ratones MIF-/- comparados con los ratones MIF+/+ (Figura 3). No encontramos diferencias en los porcentajes de otras c茅lulas MIF+/+ linfocitos (77.92%), eosin贸filos (0.5%), bas贸filos (2.5%) y neutr贸filos (3.5%); MIF-/- linfocitos (79.28%), eosin贸filos (1%), bas贸filos (3.2%) y neutr贸filos (4.2%).
Figura 3. Porcentajes de c茅lulas monocitos en sangre perif茅rica de ratones MIF+/+. T de students * p<0.05.
La ausencia de MIF evita parcialmente el incremento de glucosa en sangre.
Los niveles de glucosa en sangre de los ratones MIF+/+ fueron altos desde la primera semana post-inducci贸n (475 mg/dl) increment谩ndose paulatinamente hasta (550 mg/dl) hasta alcanzar niveles de glucosa por arriba de los 600mg/, en algunos ejemplares el gluc贸metro indicaba una leyenda “HI” por sus siglas en ingl茅s “alto” (Tabla1, MIF+/+).
Por otro lado los ratones MIF-/- inducidos por DMT-2, a煤n cuando desarrollaron hiperglucemia, nunca alcanzaron niveles de glucosa tan altos como los detectados en los ratones MIF+/+ (Tabla1, MIF-/-). Los datos mostrados en la tabla se muestran en la gr谩fica 4.
Semanas |
MIF-/- |
MIF+/+ |
|||||
0 |
90 |
100 |
110 |
109 |
75 |
88 |
90 |
1 |
340 |
437 |
180 |
155 |
500 |
450 |
425 |
2 |
139 |
414 |
188 |
143 |
600 |
|
|
3 |
228 |
408 |
601 |
194 |
|
|
|
4 |
206 |
146 |
167 |
600 |
|
|
|
5 |
206 |
578 |
152 |
|
|
|
|
6 |
208 |
600 |
198 |
|
|
|
|
Tabla 1. Medici贸n de los niveles de glucosa en el modelo experimental en diferentes tiempos (mediciones semanales, niveles de glucosa en sangre mg/dl). Resultado promedio de dos experimentos.
Figura 4. Niveles de glucosa en el modelo experimental de DMT-2. Los ratones MIF-/- a煤n cuando presentan hiperglucemia esta no es tan alta como en los ratones MIF+/+. t de students *p<0.05.
Los ratones con ausencia de MIF no sucumben a la DMT-2.
En la figura 5 podemos observar que los ratones MIF+/+ mueren cuando alcanzan niveles de glucosa por arriba de 600 mg/dl. Notablemente, los ratones MIF-/- a煤n cuando desarrollaron hiperglucemia (Grafica 4) no murieron (Gr谩fica 5).
Figura 5. Porcentaje de sobrevivencia en ratones MIF -/- y MIF +/+. Los ratones MIF-/- a煤n con hiperglucemia no mueren como los MIF+/+.
No hay diferencias morfol贸gicas en el p谩ncreas entre los ratones MIF+/+ vs MIF
Con el fin de establecer si las diferencias en los niveles de glucosa incrementados y mayor mortalidad observados en los ratones MIF+/+ comparados con los MIF-/- se pudiera deber a que hubiera mayor da帽o en los islotes de las c茅lulas 飦 de p谩ncreas de los ratones MIF+/+ que de los MIF-/-, se procedi贸 a hacer inmunohistolog铆a del p谩ncreas de ambos grupos. En la figura 6 podemos observar un islote amplificado (40X) de las c茅lulas 飦 del p谩ncreas de ratones MIF+/+ (a) y MIF-/- (b) a los 14 d铆as post-inducci贸n con STZ. No observamos diferencias entre los dos grupos; no hubo da帽o ni infiltraci贸n en los ratones MIF+/+ que pudiera explicar los mayores niveles de glucosa y mortalidad observados en este grupo.
a) MIF+/+ b) MIF-/-
Figuras 5, 6. Muestra histol贸gica de los islotes de Langerhans te帽idos con eosina hematoxilina de un rat贸n MIF +/+ y otro MIF -/- respectivamente 14 d铆as despu茅s de ser inducidos con STZ.
Los niveles de TNF-飦 est谩n incrementados en los ratones MIF+/+ y dram谩ticamente disminuidos en los ratones MIF-/-. Esto es debido a que MIF es una citocina que induce a la producci贸n de TNF伪, por lo que los ratones MIF-/- al no poseerla, no producen cantidades normales de TNF伪.
Figura 7. Niveles de TNF伪 en los modelos experimentales MIF+/+ y MIF-/-medidos a los 14 d铆as despu茅s de haber sido inducidos.
DISCUSI脫N
El establecimiento del modelo de DMT-2 fue exitoso, pues el aumento en los niveles de glucosa en sangre fue constante en los ratones (hubo reproducibilidad con el articulo cient铆fico en el cual nos basamos).
C贸mo se muestra en los resultados con este modelo de diabetes, los ratones ganaron peso relativamente r谩pido, a煤n cuando no hubo diferencia entre los ratones MIF+/+ y MIF-/-. Sin embargo, la patolog铆a de la DMT-2 fue m谩s severa en los ratones silvestres (MIF+/+) que en los ratones deficientes para el gen que codifica para MIF (MIF-/-). Los ratones MIF+/+ presentaron hiperglucemia severa en un lapso de tiempo relativamente corto, lo cual los llev贸 a la muerte.
En las muestras histol贸gicas de p谩ncreas observamos poca a nada de infiltraci贸n de macr贸fagos y linfocitos, esto puede explicarse como el da帽o relativo en las c茅lulas 尾 del p谩ncreas (<del 20%), generado por la 煤nica dosis de STZ. Este da帽o relativo podr铆a desencadenar procesos inflamatorios que implican la producci贸n elevada de citocinas proinflamatorias como MIF, IL-1飦 (procesando su determinaci贸n) y TNF-飦★ Diversos art铆culos sugieren que la DMT-2 puede ser inducida por la producci贸n de citocinas proinflamatorias como TNF-伪, ya que dichas citocinas est谩n presentes en la obesidad con actividad proinflamatoria entre las c茅lulas adiposas (11). La presencia de estas citocinas, sobre todo TNF-飦 ha sido implicado en el bloqueo del receptor de la insulina en las c茅lulas (11). Nosotros observamos que los ratones MIF+/+ tuvieron niveles altos de TNF-飦 mientras que los ratones MIF-/- tuvieron niveles de TNF-飦 francamente disminuidos esto implicar铆a que no esta presente la citocina (TNF-飦) que impide el reconocimiento del receptor a la insulina, esta hip贸tesis explicar铆a porque los ratones MIF-/- sobreviven y desarrollan niveles de glucosa menores a los MIF+/+.
CONCLUSIONES
-La inducci贸n con STZ afect贸 de diferente manera a los grupos experimentales, pues el grupo MIF+/+ se vio severamente afectado desarrollando patolog铆a severa.
-El grupo experimental de MIF-/-, se vio menos afectado, la patolog铆a fue menor.
-TNF-伪, est谩 asociado con MIF, pues esta tambi茅n es una citocina proinflamatoria, adem谩s de producirse en grandes cantidades por los tejidos corporales, sobre todo c茅lulas 尾 pancre谩ticas y adipocitos, esta bloquea los receptores de insulina en el cuerpo.
-Los ratones MIF-/- sobrevivieron al estudio debido a que no poseen MIF y por lo tanto no hay producci贸n de TNF伪, haciendo que cierta cantidad de insulina entre a las c茅lulas depositando ciertas cantidades de glucosa, evitando as铆, la muerte de los ratones.
MIF puede favorecer la respuesta inflamatoria (TNF-飦, IL-1飦) y facilitar la g茅nesis de DMT-2.
La ausencia del gen que codifica para MIF atenuar谩 la patolog铆a en la DMT-2 cuando sea inducida en el modelo murino propuesto en este protocolo.
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18
NEO
500pb
MIF -200pb
100 pb
PM
b)
a)
MIF +/+ 鈾
MIF -/- 鈾
MIF +/+鈾