Μελέτη του ρόλου της νεφρίνης και των νεφρινο-συνδεόμενων πρωτεϊνων στη σηματοδότηση και στη φυσιολογία των παγκρεατικών β-κυττάρων
Authors: Καποδίστρια Αικατερίνη 
Published: August 2021

Στην παρούσα μελέτη διερευνήθηκε ο πιθανός ρόλος της νεφρίνης στη ρύθμιση της επιβίωσης των παγκρεατικών β-κυττάρων. Αρχικά, δείξαμε ότι η νεφρίνη διασυνδέεται/αλληλεπιδρά με την PI3Κ in vitro στα βTC-6 κύτταρα καθώς και in situ στα β-κύτταρα των νησιδίων ποντικών. Προκειμένου να μελετήσουμε περαιτέρω την αλληλεπίδραση της νεφρίνης με την PI3Κ, χρησιμοποιήσαμε ειδικά αντισώματα έναντι της εξωκυτταρικής περιοχής της νεφρίνης, τα οποία οδηγούν στη συνάθροιση της νεφρίνης στην κυτταρική μεμβράνη, στη φωσφορυλίωσή της στις τυροσίνες 1176/1193 και στη στρατολόγηση της PI3Κ στη συναθροισμένη νεφρίνη. Η στρατολόγηση της PI3Κ οδήγησε στην ενεργοποίησή της, όπως αυτή διαπιστώθηκε από την παράλληλη αύξηση της φωσφορυλίωσης/ενεργοποίησης της κινάσης Akt. Με τη χρήση ειδικών αναστολέων της PI3Κ, τεκμηριώσαμε την εξαρτώμενη από την PI3Κ φωσφορυλίωση της Akt. Επιπροσθέτως, η επώαση των κυττάρων με τον ειδικό αναστολέα των Src κινασών, PP1, ανέστειλε την επαγόμενη από τη συνάθροιση της νεφρίνης φωσφορυλίωσή της στις τυροσίνες 1176/1193, την στρατολόγηση της PI3K στη συναθροισμένη νεφρίνη και τη φωσφορυλίωση της Akt, αποδεικνύοντας ότι οι Src κινάσες διαμεσολαβούν τη σηματοδότηση της νεφρίνης φωσφορυλιώνοντάς την σε κατάλοιπα τυροσίνης. Σύμφωνα με τα αποτελέσματά μας, η ενεργοποίηση της Akt, που επάγεται από την αλληλεπίδραση της νεφρίνης με την PI3Κ, συνοδεύεται από φωσφορυλίωση/αναστολή της προ-αποπτωτικής πρωτεΐνης Bad καθώς και των προ-αποπτοτικών μεταγραφικών παραγόντων FoxO1/3a. Η αποσιώπηση της έκφρασης της νεφρίνης ανέστειλε την επαγόμενη από τη νεφρίνη ενεργοποίηση της Akt και παράλληλα αύξησε την ευαισθησία των κυττάρων στην απόπτωση. Στη συνέχεια, αποδείξαμε ότι η βραχυπρόθεσμη έκθεση καλλιεργημένων βΤC-6 κυττάρων σε υψηλή συγκέντρωση γλυκόζης αναστέλλει τη φωσφορυλίωση της νεφρίνης και εξασθενεί τη φωσφορυλίωση/ενεργοποίηση της Akt, που επάγεται από τη συνάθροιση της νεφρίνης, χωρίς να επηρεάζεται η έκφραση της νεφρίνης. Επίσης, στα καλλιεργημένα βTC-6 κύτταρα, η υψηλή συγκέντρωση γλυκόζης οδήγησε σε αύξηση της ενδοκυττάρωσης της νεφρίνης, ενδεχομένως με τρόπο εξαρτώμενο από την ΡΚCα. Τα ανοσοϊστοχημικά αποτελέσματά μας σε παγκρεατικά νησίδια διαβητικών (db/db lepr-/-) ποντικών με σακχαρώδη διαβήτη τύπου 2 αποκάλυψαν την in vivo μείωση της έκφρασης της νεφρίνης, η οποία συνοδεύτηκε από σημαντική μείωση της φωσφορυλιωμένης κινάσης Akt. Ως εκ τούτου, η σταδιακή μείωση της έκφρασης και σηματοδότησης της νεφρίνης, πιθανόν να συνεισφέρει στο αλλοιωμένο ινσουλινο-σηματοδοτικό μονοπάτι στα β-κύτταρα επιδεινώνοντας την αυξανόμενη ινσουλινοαντίσταση των β-κυττάρων και οδηγώντας στην απώλεια της λειτουργίας και στη μείωση της μάζας των β-κυττάρων που χαρακτηρίζουν την παθογένεση του σακχαρώδους διαβήτη τύπου 2. Συνολικά τα ανωτέρω αποτελέσματα, αποκαλύπτουν και τεκμηριώνουν τον κεντρικό ρόλο της νεφρίνης στην προαγωγή της επιβίωσης των παγκρεατικών β-κυττάρων. Τα αποτελέσματά μας προτείνουν ότι στη χρόνια υπεργλυκαιμία, η σταδιακή μείωση της έκφρασης και σηματοδότησης της νεφρίνης συνοδευόμενη από μειωμένη ενεργότητα της κινάσης Akt, πιθανόν να συμβάλλει στην απώλεια/απόπτωση των β-κυττάρων που παρατηρείται στον σακχαρώδη διαβήτη τύπου 2.