Please use this identifier to cite or link to this item: 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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