O uso da microcalorimetria de titulação isotérmica na avaliação do metabolismo celular de ilhotas de langerhans de ratos wistar

• Ano de defesa: 2007
• Autor(a) principal: Janete Maria da Silva Alves
• Orientador(a): Marcelo Matos Santoro, Marcos Luiz dos Mares Guia
• Banca de defesa: Marcelo Matos Santoro, Maria Lucia Bianconi, Angelo Rafael Carpinelli, Miriam Martins Chaves, Leonides Rezende Junior
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais
• Palavras-chave em Português: Bioquímica e Imunologia
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8ZSPC6

A calorimetria consiste na medida do calor (potência, q, em Watt) liberado ou absorvido a temperatura constante em função do tempo (t) (calorimetria isotérmica) ou em função da variação da temperatura (T) (calorimetria de varredura) em um dado fenômeno biológico, e a microcalorimetria é simplesmente a medida deste calor na escala de micro-Watt (microJ/s). A microcalorimetria biológica, por ser uma técnica não específica e não destrutiva, permite que o sistema a ser analisado seja uma solução de compostos bioquímicos ou uma suspensão de células ou de microrganismos. Diante da escassez de dados utilizando a Microcalorimetria de Titulação Isotérmica (ITC) para avaliar o metabolismo celular, aliada à experiência prévia na utilização do Microcalorímerto de Condução nos estudos do metabolismo de promastigotas de Leishmania (L.) amazonnensis, no presente trabalho utilizou-se a ITC para avaliar o estado funcional de dois tipos celulares distintos: promastigotas de Leishmania (Leishmania) amazonensis e ilhotas de Langerhans. Pela microcalorimetria de titulação isotérmica, o fluxo de calor metabólico liberado por promastigota de Leishmania incubada com frutose na concentração de 2,5 mmol.L-1 foi 204 pW, tendo sido previamente avaliado pela microcalorimetria de condução como sendo 105 pW, nas mesmas condições experimentais. Sugere-se que a maior sensibilidade do ITC e a própria variação biológica das amostras possam explicar a diferença encontrada entre os valores de fluxo de calor utilizando os dois tipos de microcalorímetros. Esse resultado permitiu validar o uso do ITC para avaliação do metabolismo celular de outros tipos celulares. Visando utilizar esta técnica (ITC) na avaliação da viabilidade das ilhotas de Langerhans para transplantes, foi proposto avaliar microcalorimetricamente os efeitos da glicose sobre ilhotas de Langerhans de ratos. Nesses ensaios ficou evidente o aumento significativo do calor metabólico produzido pelas ilhotas submetidas às concentrações de 2,8 e 16,3 mmol.L-1 de glicose. Adicionalmente, determinou-se a quantidade de insulina secretada e concentração de lactato nas amostras de ilhotas incubadas nessas concentrações de glicose; as razões dos valores (para alta/baixa glicose) de insulina secretada, calor liberado e concentração de lactato obtidas foram significativamente maiores que a unidade. O índice (ou razão) de lactato mostrou um valor (2,91 ± 0,50) que pode sugerir uma menor utilização da glicose por vias oxidativas aeróbicas e uma maior utilização da via glicolítica quando as ilhotas são submetidas à alta concentração de glicose nas condições testadas. Para a insulina secretada a razão foi 1,67 ± 0,30, a despeito das médias globais dos valores para alta e baixa concentração de glicose serem estatisticamente semelhantes para este parâmetro. O valor da razão para calor liberado (1,72 ± 0,13) foi similar ao valor da razão para insulina liberada, o que levanta a importante possibilidade do índice (ou razão) do calor liberado substituir o índice (ou razão) de insulina secretada na avaliação da viabilidade das ilhotas de Langerhans para transplantes, com várias possíveis vantagens práticas em relação aos métodos correntemente utilizados. Por meio desses estudos foi possível demonstrar a viabilidade do uso do ITC para a avaliação do metabolismo celular de promastigotas de Leishmania (L.) amazonensis e de ilhotas pancreáticas de ratos, podendo ser esta técnica adaptada para o estudo da viabilidade metabólica de outros tipos celulares.