Development of the insulin secretion mechanism in fetal and neonatal rat pancreatic B-cells: response to glucose, K+, theophylline, and carbamylcholine

We studied the development of the insulin secretion mechanism in the pancreas of fetal (19- and 21-day-old), neonatal (3-day-old), and adult (90-day-old) rats in response to stimulation with 8.3 or 16.7 mM glucose, 30 mM K+, 5 mM theophylline (Theo) and 200 µM carbamylcholine (Cch). No effect of glucose or high K+ was observed on the pancreas from 19-day-old fetuses, whereas Theo and Cch significantly increased insulin secretion at this age (82 and 127% above basal levels, respectively). High K+ also failed to alter the insulin secretion in the pancreas from 21-day-old fetuses, whereas 8.3 mM and 16.7 mM glucose significantly stimulated insulin release by 41 and 54% above basal levels, respectively. Similar results were obtained with Theo and Cch. A more marked effect of glucose on insulin secretion was observed in the pancreas of 3-day-old rats, reaching 84 and 179% above basal levels with 8.3 mM and 16.7 mM glucose, respectively. At this age, both Theo and Cch increased insulin secretion to close to two-times basal levels. In islets from adult rats, 8.3 mM and 16.7 mM glucose, Theo, and Cch increased the insulin release by 104, 193, 318 and 396% above basal levels, respectively. These data indicate that pancreatic B-cells from 19-day-old fetuses were already sensitive to stimuli that use either cAMP or IP3 and DAG as second messengers, but insensitive to stimuli such as glucose and high K+ that induce membrane depolarization. The greater effect of glucose on insulin secretion during the neonatal period indicates that this period is crucial for the maturation of the glucose-sensing mechanism in B-cells.

Early physical activity promotes lower prevalence of chronic diseases in adulthood

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Aerobic capacity of rats recovered from fetal malnutrition with a fructose-rich diet

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Recovery of rat growth and lipid profiles in adult rats subjected to fetal protein malnutrition with a fructose-rich diet

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Metabolic responses to acute physical exercise in young rats recovered from fetal protein malnutrition with a fructose-rich diet

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Emerging infectious diseases in cetaceans worldwide and the possible role of environmental stressors

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Skin diseases in Guiana dolphins (Sotalia guianensis) from the Paranagua estuary, Brazil: A possible indicator of a compromised marine environment

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

What influences Hb fetal production in adulthood?

Human hemoglobin genes are located in α and β globin gene clusters in chromosomes 16 and 11, respectively. Different types of hemoglobin are synthesized according to the stage of development with fetal hemoglobin (α2γ2) (Hb F) being the main hemoglobin in the fetal period. After birth, there is a reduction (to about 1%) in Hb F levels and adult hemoglobin, Hb A (2α2β2), increases to more than 96% of total hemoglobin. However, some genetic conditions whether linked to the β-globin gene cluster or not are associated with high Hb F levels in adults. Among those linked to β-globin are hereditary persistence of fetal hemoglobin, delta-beta thalassemia (δβ-Thalassemia) and the XmnI polymorphism (-158 C > T). Other polymorphisms not related to β-globin gene cluster are known to influence the γ-globin gene expression in adulthood. The most relevant polymorphisms that increase concentrations of Hb F are the HMIP locus on chromosome 6, the BCL11A locus on chromosome 2, the Xp22.2 region of the X chromosome and the 8q region on chromosome 8. Findings from our research group studying genetic factors involved in γ-globin gene regulation in adults without anemia in the northwestern region of São Paulo State showed that high Hb F levels are influenced by the presence of hereditary persistence of fetal hemoglobin mutations and the XmnI polymorphism, suggesting that both genetic alterations characterize the molecular basis of the evaluated population.

The Xmnl polymorphic site 5 ' to the gene G gamma in a Brazilian patient with sickle cell anaemia - fetal haemoglobin concentration, haematology and clinical features

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Análise quantitativa e molecular de hemoglobina fetal em indivíduos da população brasileira

A hemoglobina fetal - Hb F, formada por duas cadeias gama e duas cadeias alfa, é característica do período fetal do desenvolvimento, tendo sua síntese diminuída no período pós-natal. em algumas alterações hereditárias, a Hb F permanece aumentada, como nas delta-beta talassemia, beta talassemia e persistência hereditária de Hb F (PHHF). A síntese da globina gama também pode ser estimulada por fatores externos como leucemias, transplantes de medula óssea, induções químicas, dentre outros. Através da observação de Hb F aumentada em doadores de sangue por procedimentos eletroforéticos objetivou-se avaliar a quantidade de Hb F em amostras de sangue de candidatos à doação, visando estabelecer seus limites de normalidade na população de São José do Rio Preto e região, por meio de desnaturação alcalina e cromatografia líquida de alta pressão (HPLC), comparar as metodologias aplicadas e, nos indivíduos com Hb F aumentada, realizar estudos moleculares para identificar as mutações que alteram a expressão dos genes gama. Foram analisadas 208 amostras de sangue, sendo 119 de candidatos à doação e 89 de indivíduos sem sintomas de anemia ou achados hematológicos e com Hb F aumentada como grupo comparativo. Das 119 amostras de candidatos à doação, 110 foram utilizadas para traçar o perfil de normalidade de Hb F, comparando-se as metodologias de desnaturação alcalina e HPLC, onde se obteve a média de 1,48% e de 0,6%, respectivamente. A análise estatística por regressão linear mostrou diferença significativa na comparação entre as duas metodologias aplicadas, sendo a HPLC mais precisa para a quantificação de Hb F. Foram observados nos testes de rastreamento de hemoglobinas anormais nestas 110 amostras de sangue: 16,4% de alfa talassemia, 0,9% com Hb F aumentada, 0,9% com beta talassemia e 0,9% com hemoglobina variante de cadeia delta. Os outros nove doadores de sangue apresentaram Hb F acima de 10% em eletroforese e observou-se média de 32,28% para desnaturação alcalina e de 26,4% para HPLC. As análises moleculares por PCR-ASO foram realizadas na tentativa de se identificar um defeito genético que pudesse explicar o aumento de Hb F, pelo rastreamento de 16 mutações que originam talassemias do tipo beta. Encontraram-se 5,3% de heterozigotos para mutação CD6-A e 1,75% para as mutações CD 39, IVS1:6, -87 e IVS2:654, todas em heterozigose. Os resultados encontrados neste estudo evidenciam a necessidade de melhor caracterização dos perfis de hemoglobina obtidos pelos métodos clássicos e a importância de sua caracterização molecular.

Relative antioxidant activity of Brazilian medicinal plants for gastrointestinal diseases

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Determinação da idade fetal por meio da técnica ultra-sonográfica de fetometria e de morfologia fetal em cabras

Utilizaram-se 13 cabras gestantes da raça Saanen, para estudo das características da gestação a partir do 60º dia, segundo as técnicas de fetometria e avaliação morfológica fetal, utilizando-se ultra-sonografia em modo-B. Analisaram-se: diâmetro orbital (DO), diâmetro interorbital (DIO), diâmetro biorbital (DBO), diâmetro biparietal (DBP), comprimento do fêmur (CF), comprimento da tíbia (CT), comprimento do rádio (CR), diâmetro do tórax (DT), diâmetro abdominal transversal (DAT), diâmetro abdominal anteroposterior (DAP), diâmetro occípito-frontal (DOF), diâmetro transversal renal (RIMT), diâmetro longitudinal renal (RIML), comprimento da escápula (ESC), comprimento do metacarpo (MEC), medida da pelve (COX) e comprimento do úmero (CU). As médias dos valores achados foram correlacionadas com a idade fetal. As equações de regressão inversa foram criadas para cada parâmetro, sendo que DBP (R²=0,93), CF (R²=0,95), CU (R²=0,96), do (R²= 0,84) e DAT (R²= 0,91) foram as variáveis de melhor correlação estatística, cuja equação pode ser representada pela fórmula: idade fetal = 34,5 + 4,8DBP + 9,9 CF - 7,5 CU - 2,3 do + 6,1 DAT.