Resumen de La CDK11 i la seva implicació en la mort de la cèl·lula beta pancreàtica en el debut diabètic del ratolí NOD
- español
RESUMEN La diabetes de tipo 1 (T1D) es una enfermedad autoinmune donde las células beta pancreáticas productoras de insulina se ven atacadas por el sistema inmune propio provocando la deficiencia de la producción de insulina (insulinopenia) y la aparición de la enfermedad. En este trabajo de investigación se da a conocer una de las dianas moleculares de las células beta responsable de la muerte de éstas como consecuencia del ataque linfocítico. La expresión de la CDK11 sufre una disminución en las células endocrinas de los islotes pancreáticos durante el ataque autoinmune en el modelo murino NOD (Non Obese Diabetic) de T1D. El gen que codifica para la CDK11 tiene dos productos génicos en humanos: p58 y p110 (p130 en el ratón). La CDK11p110 está implicada en la transcripción y “splicing” del mRNA y se expresa a lo largo de todo el ciclo celular de manera ubicua. La CDK11p58 se expresa solo durante la mitosis (fase G2/M) y está implicada en los procesos apoptóticos. Ante estos hechos, se ha estudiado la relación causal entre la reducción de la CDK11 y el debut diabético en el ratón NOD. Se generó el ratón NODCDK11HTZ que tenía un alelo de la CDK11 eliminado, y, por lo tanto, era hemideficiente en CDK11.
Los ratones HTZ presentaban una incidencia de diabetes acumulativa inferior comparada con los ratones WT, y esta mejora en la incidencia acumulativa venia determinada por una resistencia de las células beta pancreáticas a la apoptosis inducida por la infiltración linfocitaria.
El conjunto de la fisiología del islote pancreático, no parecía que estuviera alterado por la hemideleción de la CDK11, ya que las pruebas de IPGTT y IPITT, así como las fluctuaciones de calcio intracelular, no se veían modificadas en los ratones HTZ. Además, no se veían cambios en las poblaciones del infiltrado linfocítico, tanto en el número de células T, B, macrófagos i DCs, como en su estado de activación. Las proporciones de la células T reguladoras tampoco se veían modificadas como consecuencia de la hemideleción de la CDK11. No obstante, el efecto protector frente la apoptosis de la hemideleción de la CDK11 depende del infiltrado linfocítico, ya que los ratones NOD/SCID CDK11 HTZ i WT no presentaban distintos niveles de apoptosis beta-celular entre ellos.
Por último, la diabetogenicidad de los leucocitos derivados de los ganglios linfáticos pancreáticos de ratones HTZ era la misma en transferencias adoptivas a ratones NOD/SCID comparada con la diabetogenicidad de los leucocitos derivados de los ratones WT.
Según estos resultados, se puede concluir, que la hemideleción de la CDK11 protege a los ratones NOD de la diabetes autoinmune in situ y de forma independiente del ciclo celular, inhibiendo la muerte de la célula beta cuando el infiltrado linfocítico ataca los islotes de los ratones NOD.
- English
ABSTRACT Type 1 diabetes (T1D) is an autoimmune disease in which beta pancreatic cells producers of insulin are attacked by the self immune system leading to a deficiency of insulin production (insulinopenia) and the appearance of the disease. This thesis unveils one of the molecular targets involved in beta cell apoptosis caused by the lymphocytic attack. CDK11 expression is reduced in the endocrine cells of the islets of Langerhans during the autoimmune attack in the murine model NOD (Non Obese Diabetic) of T1D. CDK11 has two gen products in humans: p58 and p110 (p130 in mouse). CDK11p110 is involved in mRNA transcription and splicing and it is expressed ubiquitously during all the cell cycle. CDK11p58 is expressed only during mitosis (G2/M phase) and it is involved in apoptotic procedures. In front of these events, the causal relationship between CDK11 reduction and diabetes onset in the NOD mouse has been studied. The NODCDK11HTZ mouse, which had one CDK11 allele deleted, therefore it was CDK11 hemideficient, was produced. The HTZ mice had a reduced accumulative diabetes incidence compared with the WT mice, and this improvement on the accumulative diabetes incidence was determined by a resistance of beta pancreatic cells to apoptotic cell death induced by the lymphocytic infiltrate.
Overall islet physiology did not seem to be altered by the hemideletion of CDK11 gene, because IPGTT and IPITT tests, as well as, intracellular calcium flux, were not modified in the HTZ mice. Moreover, the lymphocytic infiltrate populations presented the same number of T, B macrophages and DCs in both genotypes, as well as the same activation level. T regulatory cells ratios were neither modified as a consequence of CDK11 hemideletion. However, the protective effect against apoptosis by CDK11 hemideletion required the lymphocytic infiltrate, because NOD/SCID CDK11 HTZ and WT mice did not show different beta-cell apoptotic levels.
Finally, pancreatic lymph node leucocytes diabetogenicity from HTZ mice was the same as WT mice when they were adoptively transferred to NOD/SCID mice.
Bearing these results in mind, it can be concluded, that CDK11 hemideletion protects NOD mice from autoimmune diabetes in situ in an independent cell cycle manner, inhibiting beta cell death when the lymphocytic infiltrate attacks the islets of Langerhans of the NOD mice
- català
RESUM La diabetis de tipus 1 (T1D) és una malaltia autoimmune on les cèl·lules beta del pàncrees productores d’insulina són atacades pel sistema immune propi provocant la deficiència de la producció d’insulina (insulinopènia) i l’aparició de la malaltia. En aquest treball de recerca es dóna a conèixer una de les dianes moleculars de les cèl·lules beta responsable de la mort d’aquestes a causa de l’atac limfocític.
L’expressió de la CDK11 sofreix una disminució en les cèl·lules endocrines dels illots pancreàtics durant l’atac autoimmune en el model murí NOD (Non Obese Diabetic) de T1D. El gen que codifica per a la CDK11 té dos productes gènics en humans: p58 i p110 (p130 al ratolí). La CDK11p110 està implicada en la transcripció i “splicing” del mRNA i s’expressa al llarg de tot el cicle cel·lular de manera ubiqua. La CDK11p58 s’expressa només durant la mitosi (fase G2/M) i està implicada en els processos apoptòtics.
Davant d’aquests fets, s’ha estudiat la relació causal entre la disminució de la CDK11 i el debut diabètic en el ratolí NOD. Es va generar el ratolí NODCDK11HTZ que tenia un al·lel de la CDK11 eliminat, i, per tant, era hemideficient en CDK11. Els ratolins HTZ presentaven una incidència de diabetis acumulativa inferior comparat amb els ratolins WT, i aquesta millora en la incidència acumulativa venia determinada per una resistència de les cèl·lules beta pancreàtiques a l’apoptosi induïda per la infiltració limfocitària.
El conjunt de la fisiologia de l’illot pancreàtic, no semblava que estigués alterat per l’hemideleció de la CDK11, ja que les proves d'IPGTT i IPITT, així com les fluctuacions de calci intracel·lular, no es veien modificades en els ratolins HTZ. Pel que fa a les poblacions de l’infiltrat limfocític, no es veien canvis entre els dos genotips tant en el número de cèl·lules T, B, macròfags i DCs, com en el seu estat d’activació. Les proporcions de cèl·lules T reguladores tampoc es veien modificades com a conseqüència de l’hemideleció de la CDK11. No obstant, l'efecte protector davant l'apoptosi de l'hemideleció de la CDK11 era dependent de l’infiltrat limfocític, ja que els ratolins NOD/SCID CDK11 HTZ i WT no presentaven diferents nivells d'apoptosi beta-cel·lular entre ells.
A més a més, la diabetogenicitat dels leucòcits derivats dels ganglis limfàtics pancreàtics de ratolins HTZ era la mateixa en transferències adoptives a ratolins NOD/SCID comparada amb la diabetogenicitat dels leucòcits derivats del ratolins WT.
Segons aquests resultats, es pot concloure, que l’hemideleció de la CDK11 protegeix els ratolins NOD de la diabetis autoimmune in situ i de manera independent del cicle cel·lular, inhibint la mort de la cèl·lula beta quan l’infiltrat limfocític ataca els illots dels ratolins NOD.
El fitxer electrònic amb el text íntegre de la tesi l'haureu de lliurar a la secció de Doctorat quan sol·liciteu el títol de doctorat, després de superar l'examen de lectura de tesi, i signar l’autorització per la publicació digital del treball.
.
