Adaptaciones de la célula α pancreática durante el final de la gestación en el ratónpapel de las hormonas gestacionales

Abstract

El embarazo representa un gran reto metabólico para la madre. El desarrollo de una resistencia a la insulina fisiológica en tejidos periféricos hacia el final de la gestación, requiere múltiples adaptaciones por parte de los islotes de Langerhans para preservar la normoglucemia. Estas adaptaciones, muy bien caracterizadas en las células β pancreáticas, implican un aumento de la función y de la masa de este tipo celular, con el fin de mantener un equilibrio energético y de nutrientes óptimo entre la madre y el feto. Sin embargo, a pesar de la importancia de las células α en el mantenimiento de la homeostasis de la glucosa, así como de los estudios publicados que parecen vincular alteraciones en la secreción de glucagón con el desarrollo de la diabetes gestacional, el conocimiento sobre las posibles adaptaciones de las células α pancreáticas y su regulación durante el embarazo es virtualmente inexistente. Para investigar las características morfo-funcionales de las células α pancreáticas durante el embarazo, se utilizaron ratonas C57BL/6 preñadas, y ratonas no preñadas como control. Inicialmente, se estudiaron las adaptaciones morfológicas in vivo en diferentes etapas de la gestación (día gestacional (G): 12.5, 15.2 y 18.5). Dado que la mayor parte de cambios significativos a nivel morfológico se observaron en el día de gestación G18.5, se decidió finalmente centrar el estudio en esta etapa de la gestación que correspondería con el final de la gestación en el ratón. Además, se llevó a cabo el aislamiento de islotes de Langerhans frescos para los estudios ex vivo. Para los análisis in vitro, se utilizó la línea celular secretora de glucagón (α-TC1.9) para evaluar el papel potencial de las hormonas gestacionales en la regulación de estas adaptaciones. Para estudiar las características morfológicas se realizaron experimentos de inmunohistoquímica e inmunocitoquímica, mientras que para las características funcionales se determinaron los niveles de hormonas plasmáticas mediante ELISA, la secreción estática de glucagón y el contenido empleando también la técnica de ELISA, la señalización de calcio intracelular para estudiar alteraciones en el acoplamiento estímulo-secreción mediante microscopía confocal y la expresión génica del mRNA de glucagón mediante PCR cuantitativa. En cuanto a las adaptaciones morfológicas en las ratonas preñadas G18.5, los resultados obtenidos muestran un aumento estadísticamente significativo del área y masa de células α así como hipertrofia celular. Estos cambios en la masa se asociaron también a un aumento en la proliferación. No se encontraron cambios en la apoptosis de células α, neogénesis ductal o transdiferenciación entre células α y β, en comparación con los controles. Por otro lado, los experimentos in vitro en la línea celular α-TC1.9 sugieren que el lactógeno placentario y la prolactina pueden participar en la expansión de las células α, promoviendo un aumento en la proliferación, mientras que el estradiol actuaría de forma opuesta. Por lo que respecta a la función de la célula α durante la gestación, también observamos diversos cambios significativos. En el día gestacional G18.5, las ratonas preñadas presentan una marcada hipoglucagonemia, en comparación con las ratonas control. Además, la secreción in vitro de glucagón presentó una inhibición en presencia de niveles bajos de glucosa (0.5 mM) en los islotes recién aislados de estos animales. Igualmente, el contenido de glucagón en los islotes se vio afectado negativamente. El tratamiento in vitro durante 8 días con las hormonas gestacionales (PL, PRL y E2) produjo efectos similares en las células α-TC1.9, disminuyendo la liberación de glucagón a 0.5 mM G. Estos resultados indicarían un posible papel de estas hormonas en la regulación de la función de las células α durante el embarazo. Además, la expresión del gen del mRNA de glucagón se vio afectada en las células α-TC1.9 tratadas con E2, revelando una vez más, la posible participación de esta hormona en particular, en los cambios adaptativos de las células α durante la gestación. En conclusión, las células α pancreáticas presentan importantes adaptaciones tanto morfológicas como funcionales hacía el final de la gestación en ratones, potencialmente mediadas por las hormonas gestacionales. Estas adaptaciones podrían contribuir al mantenimiento de una homeostasis normal de la glucosa, impidiendo el establecimiento de un ambiente hiperglucémico que podría favorecer al desarrollo de diabetes mellitus gestacional.