Publicação
Unraveling the impact of hyperglycemia on early embryonic development
| Resumo: | A diabetes é uma doença crónica caracterizada por níveis anormalmente elevados de glucose no sangue, causando hiperglicemia. A prevalência estimada de diabetes na população adulta está aumentar e aproximadamente um em cada dois adultos com diabetes não é diagnosticado, incluindo mulheres em idade reprodutiva. A hiperglicemia descontrolada contribui para um ambiente prejudicial in utero durante a gestação, comprometendo o desenvolvimento embriofetal. A hiperglicemia nas fases iniciais do desenvolvimento embrionário compromete a organogénese e causa anomalias congénita, porém, os mecanismos que as originam ainda não foram totalmente elucidados. Os modelos de mamífero são cruciais para entender os processos responsáveis pelo desenvolvimento de defeitos induzidos pela diabetes, mas enfrentam limitações éticas, práticas ou técnicas. Por outro lado, o modelo do embrião de galinha é adequado para estudar malformações embrionárias porque é acessível para simular distúrbios gestacionais específicos e é semelhante ao embrião de mamífero. Neste sentido, este projeto teve como objetivo caracterizar o impacto da hiperglicemia nos estadios iniciais do desenvolvimento embrionário usando um modelo in ovo. Para a indução de hiperglicemia, ovos de galinha fertilizados foram injetados com diferentes doses de D-Glucose usando, diferentes abordagens, e incubados durante 5 dias. O modelo in ovo foi validado através da determinação dos níveis de glucose sanguínea e no ovo. Os embriões foram analisados macroscopicamente para detetar malformações severas. Posteriormente, os tecidos foram analisados a nível molecular. Os resultados mostraram que é possível induzir diferentes cenários de hiperglicemia in ovo, reprodutíveis e independentes do efeito sistémico materno. A administração de glucose causou aumento na taxa de mortalidade e de malformações no embrião, de forma dose-dependente. A análise molecular revelou um aumento nos níveis de expressão de igf2 e, por outro lado, uma diminuição nos níveis de expressão de glut1 em fígados hiperglicémicos. Por fim, a atividade da superóxido dismutase, nos embriões malformados, diminui significativamente quando comparados com os controlos. Este modelo permite de uma forma sistemática, barata e facilmente reprodutível criar diferentes cenários hiperglicémicos durante o desenvolvimento embrionário. Altos níveis de glucose têm um forte efeito teratogénico durante o desenvolvimento do embrião, levando à desregulação do metabolismo da glucose e, alterando o stress oxidativo nas células. |
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| Autores principais: | Costa, Daniela Machado |
| Assunto: | Desenvolvimento embrionário Hiperglicemia Glicose Malformações congénitas Embryonic development Hyperglycemia Glucose Congenital malformations |
| Ano: | 2022 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | inglês |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | A diabetes é uma doença crónica caracterizada por níveis anormalmente elevados de glucose no sangue, causando hiperglicemia. A prevalência estimada de diabetes na população adulta está aumentar e aproximadamente um em cada dois adultos com diabetes não é diagnosticado, incluindo mulheres em idade reprodutiva. A hiperglicemia descontrolada contribui para um ambiente prejudicial in utero durante a gestação, comprometendo o desenvolvimento embriofetal. A hiperglicemia nas fases iniciais do desenvolvimento embrionário compromete a organogénese e causa anomalias congénita, porém, os mecanismos que as originam ainda não foram totalmente elucidados. Os modelos de mamífero são cruciais para entender os processos responsáveis pelo desenvolvimento de defeitos induzidos pela diabetes, mas enfrentam limitações éticas, práticas ou técnicas. Por outro lado, o modelo do embrião de galinha é adequado para estudar malformações embrionárias porque é acessível para simular distúrbios gestacionais específicos e é semelhante ao embrião de mamífero. Neste sentido, este projeto teve como objetivo caracterizar o impacto da hiperglicemia nos estadios iniciais do desenvolvimento embrionário usando um modelo in ovo. Para a indução de hiperglicemia, ovos de galinha fertilizados foram injetados com diferentes doses de D-Glucose usando, diferentes abordagens, e incubados durante 5 dias. O modelo in ovo foi validado através da determinação dos níveis de glucose sanguínea e no ovo. Os embriões foram analisados macroscopicamente para detetar malformações severas. Posteriormente, os tecidos foram analisados a nível molecular. Os resultados mostraram que é possível induzir diferentes cenários de hiperglicemia in ovo, reprodutíveis e independentes do efeito sistémico materno. A administração de glucose causou aumento na taxa de mortalidade e de malformações no embrião, de forma dose-dependente. A análise molecular revelou um aumento nos níveis de expressão de igf2 e, por outro lado, uma diminuição nos níveis de expressão de glut1 em fígados hiperglicémicos. Por fim, a atividade da superóxido dismutase, nos embriões malformados, diminui significativamente quando comparados com os controlos. Este modelo permite de uma forma sistemática, barata e facilmente reprodutível criar diferentes cenários hiperglicémicos durante o desenvolvimento embrionário. Altos níveis de glucose têm um forte efeito teratogénico durante o desenvolvimento do embrião, levando à desregulação do metabolismo da glucose e, alterando o stress oxidativo nas células. |
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