Efeito da glicose sobre o pH intracelular em células beta pancreáticas

Abstract

As células beta pancreáticas são responsáveis pela secreção de insulina em resposta ao aumento da concentração de glicose no sangue. A secreção da insulina é dependente do mecanismo de disparo, o qual é iniciado pelo aumento no metabolismo energético intracelular, resultando na deflagração de potenciais de ação. Nessas células, durante o potencial de ação há o influxo de Ca2+, o qual é essencial para promover o processo de exocitose da insulina. Essa sequência de eventos é conhecida como “mecanismo de disparo” da secreção de insulina. Entretanto, apesar do mecanismo de disparo ser essencial, outros fenômenos intracelulares podem atuar como mecanismos acessórios e interferir na secreção da insulina atenuando ou potencializando o processo secretório. Assim, nosso objetivo foi investigar se há alterações no pH intracelular (pHi) frente à estimulação de células beta pancreáticas, as quais poderiam participar como mecanismos modulatórios. Para nossas análises, utilizamos células INS-1E como modelo experimental. O pHi foi avaliado por microscopia de fluorescência, utilizando a sonda SypHer. Nossos resultados mostraram que, durante a estimulação das células beta pancreáticas, há uma acidificação intracelular resultante tanto da exposição das células beta pancreáticas a um estímulo metabólico, a glicose, como quando de um estímulo não metabólico, a tolbutamida, um bloqueador de canais para K+ sensíveis ao ATP (KATP). Além disso, conseguimos observar a importância do influxo do cálcio para induzir o processo de acidificação intracelular. Assim, durante a estimulação do funcionamento celular, as células beta pancreáticas sofrem uma acidificação do ambiente intracelular, a qual pode ser parte de um mecanismo acessório para o processo de secreção.

Pancreatic beta cells are responsible for secreting insulin in response to increased blood glucose concentration. Insulin secretion is dependent on the triggering mechanism, which is characterized by an increase in intracellular energy metabolism, resulting in the triggering of action potentials. In these cells, during the action potential, calcium influx is essential to promote the process of insulin exocytosis. However, although the triggering mechanism is essential, other intracellular phenomena can act as accessory mechanisms and interfere with insulin secretion, attenuating or potentiating the secretory process. Thus, our objective was to investigate changes in intracellular pH in response to stimulation of pancreatic beta cells. For our analysis we used INS-1E cells as an experimental model, the Sypher probe for intracellular pH analysis by fluorescence microscopy. Our results showed that, during stimulation of pancreatic beta cells, there is intracellular acidification resulting from both exposure of pancreatic beta cells to a metabolic stimulus, glucose, and to a non-metabolic stimulus, tolbutamide. In addition, we were able to observe the importance of calcium influx for the intracellular acidification process. Thus, during stimulation of cellular functioning, pancreatic beta cells induce intracellular acidification, which may be part of an accessory mechanism for the secretion process.