The role of endocrine disruption in the regulation of pancreatic beta cell activity: a toxicogenomical approach

Abstract

A exposição a niveis reduzidos de disruptores endocrinos é uma questão relevante. Existe uma ubiquidade destes EDCs no ambiente e a detecção frequente da sua presença em exames ao sangue e urina de diversas populações. A omnipresença das exposições combinada com um risco elevado para a saúde devido a uma sensibilidade a níveis reduzidos destes EDCs irá afectar a saúde de várias gerações. O Bisfenol A é um pequena molécula utilizada em reacções de polimerização para a produção de plásticos policarbonatos, resinas e outros polímeros usados no fabrico de utensílios plásticos e hoje em dia encontra-se entre os químicos mais produzidos no planeta. Num processo denominado “leaching”, o BPA tem a capacidade de se infiltrar no conteúdo dos seus recipientes (comida, água) e em partículas de pó, providenciando uma ampla possibilidade de entrada em sistemas fisiológicos. Num estudo realizado pelo CDC no qual participaram mais de 2500 indivíduos verificou-se que 92.6% dos indivíduos possuíam níveis detectáveis de BPA na urina, sendo que os níveis médios ajustados variavam com a idade, sendo reportado como 4.5ng/ml em crianças, 3.0ng/ml em adolescentes e 2.5ng/mlem adultos. A exposição ao BPA encontra-se associada a múltiplas doenças em diversos sistemas biológicos, sendo que, estudos recentes atribuem a esta exposição um papel relevante no desenvolvimento de obesidade, resistência à insulina e subsequentemente o aparecimento de Diabetes Mellitus. Neste trabalho, avaliamos o papel da disrupção endócrina na regulação da actividade de células β-pancreáticas. Para esta análise foi realizada uma avaliação do efeito do BPA a uma concentração de 1 nM em Islets de Langerhans de murganho, MEF e hepatócitos, devido ao papel que cada um destes tipos celulares desempenha ao nível homeostasia do organismo, através duma abordagem de avaliação transcriptómica. A análise dos microarrays permitiu inferir que após uma exposição de 48 horas a uma concentração de 1nM o BPA causou a desregulação de um pequeno grupo de genes relacionados com a fosforilação oxidativa e disfunção mitocondrial, especificamente em β-Islets. Portanto foi decidido avaliar se existiria um efeito na viabilidade celular, produção de ATP e a apoptose ao nível celular singular (através de Imunofluorescência), tendo os resultados revelado reduções de viabilidade celular e produção de ATP e a presença de sinal apoptótico com as mesmas condições de tratamento. Por fim, após a verificação do aumento da expressão do gene pró-apoptótico Bax foi realizado um pré-tratamento com possíveis inibidores de vias apoptóticas com intuito de descobrir através da qual o BPA actua, e uma nova verificação da expressão do Bax foi realizada, sendo que apenas o inibidor selectivo BMS-345541 causou uma diminuição da expressão do Bax, sugerindo uma acção que passa através no factor de transcrição NFkb. Pudemos concluir que os resultados obtidos são consistentes com a associação entre a exposição ao BPA e o desenvolvimento de diabetes que se encontra descrito na literatura uma vez que a exposição a uma dose de 1 nM de BPA promoveu a apoptose em β-Islets de murganho