The role of cyclin D3 in pancreatic ?-cell metabolic fitness and viability in a cell cycle-independent manner. Implications in autoimmune diabetes

Resumen

La diabetis tipus 1 (DM1) és una malaltia autoimmune causada per la destrucció de cèl·lules productores d'insulina ? en els illots pancreàtics, aquesta destrucció és mediada per limfòcits. En aquesta tesi es pretén donar a conèixer les dianes moleculars de les cèl·lules ? responsables de la mort de les cèl·lules ? causada per l'atac limfocític. Es van realitzar assajos de microarrays per tal d’identificar els gens expressats diferencialment en les cèl·lules endocrines d’illots, com a conseqüència de la infiltració insulítica, mitjançant la comparació de cèl·lules endocrines d’ illots provinents de ratolins NOD (Non Obese Diabetic)- model de ratolí predisposat genèticament a la diabetis autoimmune-, amb les provinents del seu homòleg lliure de limfòcits, NOD / SCID. Curiosament, vam descobrir que la ciclina D3 (CcnD3) es regula a la baixa a conseqüència de la inflamació d'una manera dosi-dependent, mentre que l'activitat proliferativa de les cèl·lules ? no es veu alterada per aquesta disminució en l’expressió de ciclina D3. A més, les cèl·lules NIT-1 que sobreexpressen Ciclina D3 resten protegides de l'apoptosi espontània i de l'apoptosi induïda per un entorn proinflamatori proporcionat per IL-?. Per demostrar la relació de causalitat entre la repressió de CcnD3 repressió i la mort de les cèl·lules ? in vivo, hem estudiat l’aparició de diabetis espontània en ratolins NOD deficients en CcnD3 (NODCcnD3KO). Els ratolins NODCcnD3KO desenvolupen diabetis exacerbada en comparació amb companys de llodrigada de tipus salvatge (WT) (88% enfront de 61% respectivament), i aquest fet deu únicament a la deficiència de CcnD3 a les cèl·lules ? i no a un augment de diabetogenicitat del repertori limfocític dels ratolins NODCcnD3KO. No obstant això, l'exacerbació de la diabetis requereix de la complicitat de tots dos, la deficiència CcnD3 i la inflamació, ja que els ratolins NOD/SCIDCcnD3KO, els quals no tenen limfòcits, no desenvolupen diabetis espontània. CcnD3 té també un paper essencial en la fisiologia les de cèl·lules ? del pàncrees, ja que illots pancreàtics deficients en CcnD3 no experimenten canvis adients en les concentracions intracel·lulars de Ca2+ en resposta a concentracions canviants de glucosa en el medi, el qual denota una sensibilitat deficient a la glucosa en aquests illots. Aquest deteriorament d'acoblament concentració de glucosa en el medi extracel·lular i l’augment a la concentració intracel·lular de Ca2+ no és a causa dels canvis en els nivells d’expressió del transportador de glucosa GLUT-2 entre illots NODCcnD3 KO i NODWT. D'altra banda, hem desenvolupat ratolins transgènics que sobreexpressen ciclina D3 en cèl·lules ? pancreàtiques (NOD/RIPCcnD3). Aquests ratolins mostren protecció contra la diabetis autoimmune i rescaten ratolins NOD CcnD3KO de desenvolupar diabetis exacerbada.