The impact of the diet in adult C57BI/6J mice pancreas function with age

Abstract

O envelhecimento é um processo biológico e multifatorial que gera uma progressiva deterioração de vários órgãos, resultando na disfunção dos tecidos. A obesidade é uma condição metabólica que afeta o metabolismo de vários tecidos, de forma semelhante ao envelhecimento, uma vez que induz o desenvolvimento prematuro do estado de senescência das células. O pâncreas é um dos tecidos mais afetados pela ingestão excessiva de nutrientes, levando à disfunção das células β pancreáticas. Estudos anteriores, onde se abordou o efeito da obesidade nas consequências relacionadas com o envelhecimento no pâncreas, sugerem que a disfunção das células β, em ratinhos e humanos obesos e novos, se deve à sua entrada prematura em senescência. Por outro lado, em estudos recentes observou-se uma relação inversa entre a obesidade e os danos no fígado e no tecido adiposo de ratinhos obesos em idade adulta e em idade avançada.Neste projeto de investigação, nós pretendemos avaliar os efeitos da obesidade induzida pela dieta nas consequências relacionadas com a idade no pâncreas de ratinhos adultos, ao longo do tempo.Assim, ratinhos da estirpe C57Bl/6J sujeitos a uma dieta standard e a uma dieta rica em gordura foram monitorizados durante 12, 16 e 20 semanas, com a avaliação da morfologia do pâncreas, da expressão de insulina pelas células β, da acumulação de glicogénio no pâncreas, da deposição de cálcio e do conteúdo em células senescentes e em fibrose. Os resultados para o grupo sujeito a uma dieta standard elucidam para uma alteração na função pancreática, especialmente das células β, com um aumento de células β senescentes seguido por uma diminuição da produção de insulina e um aumento da fibrose no pâncreas dos ratinhos, ao longo período do estudo. Relativamente ao grupo sujeito a uma dieta rica em gordura, os parâmetros avaliados mostraram uma desregulação da função pancreática às 16 semanas, altura em que é atingida a obesidade, com atenuação dessas consequências metabólicas nos pâncreas dos ratinhos mais velhos. Com este estudo, nós sugerimos que há uma proteção metabólica no pâncreas de ratinhos mais velhos.

Ageing is a multi-factorial biological process that generates progressive deterioration across multiple organs, resulting in tissue dysfunction. Obesity is a metabolic condition associated with a metabolic impairment in many tissues, resembling ageing, by inducing premature cellular senescence. Pancreas is one of the mainly tissues affected by an exceeded nutrient intake, leading to islets β-cell dysfunction. Previous studies regarding the obesity age-related consequences in pancreas suggest the induction of premature cellular senescence to explain pancreatic β-cells dysfunction in young obese mice and humans. On the other hand, recent studies observed a reverse of the obese deleterious effects in liver and adipose tissue in obese middle and advanced-age mice.In this research project, we aimed to evaluate the effects of diet-induced obesity in the age-related pancreatic features in adult mice, with time.Thus, C57BI/6J mice under a standard diet and under a high-fat diet (HFD) were monitored during 12, 16 and 20 weeks, and pancreas morphology, β-cell insulin expression, pancreatic glycogen accumulation, calcium deposits, cellular senescence, and fibrotic content were evaluated. The results for the standard diet group elucidate an alteration in the pancreatic function, especially for β-cells, along to the period of the study, with an increase in β-cells senescence followed by decreased insulin production and increase fibrogenesis. Regarding the HFD group, the evaluated parameters show an impairment in pancreatic function at week 16, time where obesity is reached, with an attenuation of these pancreatic metabolic features at the advanced age. Here we suggest a metabolic protection in obese adult mice pancreas at advanced ages.