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https://hdl.handle.net/10316/25499
Title: | Insulin signalling depends on the endocannabinoid system in the brain | Authors: | Santos, Carla Sofia da Silva | Orientador: | Köfalvi, Attila Tomé, Ângelo |
Keywords: | Insulina; Endocanabinóides; Captação de glucose; Transmissão sináptica | Issue Date: | 2013 | Place of publication or event: | Coimbra | Abstract: | A insulina e o sistema endocanabinóide (eCB) exercem funções muito importantes no
organismo, tanto na periferia como no cérebro. Algumas destas funções são desempenhadas
em comum, uma vez que as vias de sinalização intracelular destes dois sistemas se
sobrepõem. Além disso, o recetor de canabinóides do tipo 1 (CB1R) tende a formar
heterodímeros com recetores de tirosina cinase (RTKs). Recentemente, foi demonstrado
através de experiências de voltage-clamp em whole-cell que a perfusão de insulina induz a
libertação de eCBs nos corpos celulares dopaminérgicos da área tegmental ventral (VTA),
revelando a existência de uma interação direta entre a insulina e o sistema endocanabinóide
no sistema nervoso central (CNS).
Assim, com o objetivo de caracterizar algumas das funções da insulina no cérebro e
perceber como é que a sua ação depende do CB1R, foram realizadas experiências de
electrofisiologia, para medição da transmissão sináptica, e de captação de glucose.
Com este trabalho verificou-se que o efeito da insulina na transmissão sináptica basal é
dependente do CB1R e das condições metabólicas do organismo (jejum ou diabetes induzida
por streptozotocina (STZ)), em fatias de hipocampo de rato. Adicionalmente, o cálculo do
paired-pulse ratio (PPR) demonstra que a ação da insulina também é pré-sináptica. A
insulina diminuiu também a captação de glucose, em fatias de hipocampo e de córtex de
rato, sendo este efeito dependente do CB1R. A deleção genética do CB1R diminuiu
igualmente a captação de glucose. Finalmente, experiências preliminares de Western blot
indicam que tanto o recetor de insulina (InR) como o CB1R estão localizados na zona
pós-sináptica, no córtex de ratinhos e humanos. Assim, estes resultados sugerem uma
interação entre o InR e o CB1R no cérebro, que poderá ser direta ou indireta. Experiências adicionais serão necessárias para perceber se estes dois recetores formam um heterodímero
ou interagem indiretamente. Insulin and the endocannabinoid (eCB) system have important and common functions in both peripheral and brain metabolism. This is due to the overlapping of their intracellular signalling pathways and the tendency of the cannabinoid receptor type 1 (CB1R) to form heterodimers with receptor tyrosine kinases (RTKs). Recently it was demonstrated by whole-cell voltage-clamp experiments that bath application of insulin triggers eCB release in ventral tegmental area (VTA) dopaminergic cell bodies, revealing a direct interaction between insulin and the eCB system in the central nervous system (CNS). Thus, synaptic transmission and glucose uptake measurements were made in order to characterize some of the functions of insulin in the brain and to understand if these functions depend on the CB1R. Here is reported that the effect of insulin on basal synaptic transmission is dependent on the CB1R and also on metabolic conditions like fasting or diabetes induced by streptozotocin (STZ), in rat hippocampal slices. Besides, a presynaptic action of insulin is suggested by paired-pulse ratio (PPR) calculations. Insulin also inhibited glucose uptake in a CB1R-dependent fashion in both hippocampal and cortical slices of fed rats. The genetic deletion of the CB1R also impaired glucose uptake. Finally, preliminary Western blot experiments suggested that both insulin receptor (InR) and CB1R are localized in the postsynaptic active zone of mice and human cortices. Hence, this work suggests an interaction between the InR and CB1R, that might be direct or indirect. Further experiments will be necessary to understand if these two receptors form or not an heterodimers |
Description: | Dissertação de Mestrado em Bioquímica, apresentada ao Departamento de Ciências da Vida da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra. | URI: | https://hdl.handle.net/10316/25499 | Rights: | openAccess |
Appears in Collections: | UC - Dissertações de Mestrado FCTUC Ciências da Vida - Teses de Mestrado |
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