Published June 23, 2022
| Version v1
Publication
Open
Metabolic Stress Impairs Pericyte Response to Optogenetic Stimulation in Pancreatic Islets
Creators
- 1. Inserm
- 2. University of Montpellier
- 3. French National Centre for Scientific Research
- 4. Universidade Federal de Minas Gerais
- 5. Universidad Nacional Autónoma de México
- 6. Oxford Centre for Diabetes, Endocrinology and Metabolism
- 7. Churchill Hospital
- 8. University of Oxford
- 9. Centre de Biologie Structurale
Description
Pancreatic islets are highly vascularized micro-organs ensuring whole body glucose homeostasis. Islet vascular cells play an integral part in sustaining adequate insulin release by beta cells. In particular, recent studies have demonstrated that islet pericytes regulate local blood flow velocity and are required for maintenance of beta cell maturity and function. In addition, increased metabolic demand accompanying obesity alters islet pericyte morphology. Here, we sought to explore the effects of metabolic stress on islet pericyte functional response to stimulation in a mouse model of type 2 diabetes, directly in the pancreas in vivo . We found that high fat diet induced islet pericyte hypertrophy without alterations in basal local blood flow. However, optogenetic stimulation of pericyte activity revealed impaired islet vascular responses, despite increased expression of genes encoding proteins directly or indirectly involved in cell contraction. These findings suggest that metabolic stress impinges upon islet pericyte function, which may contribute to beta cell failure during T2D.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
جزر البنكرياس هي أعضاء دقيقة عالية الأوعية الدموية تضمن توازن الجلوكوز في الجسم كله. تلعب الخلايا الوعائية الجزيرية دورًا أساسيًا في الحفاظ على إطلاق الأنسولين الكافي بواسطة خلايا بيتا. على وجه الخصوص، أظهرت الدراسات الحديثة أن الخلايا المحيطة بالجزيرة تنظم سرعة تدفق الدم المحلية وهي مطلوبة للحفاظ على نضج خلايا بيتا ووظيفتها. بالإضافة إلى ذلك، فإن زيادة الطلب الأيضي المصاحب للسمنة يغير مورفولوجيا الخلايا المحيطة بالجزيرة. هنا، سعينا لاستكشاف آثار الإجهاد الأيضي على الاستجابة الوظيفية للخلايا المحيطية الجزيرية للتحفيز في نموذج فأر لمرض السكري من النوع 2، مباشرة في البنكرياس في الكائن الحي . وجدنا أن النظام الغذائي عالي الدهون يسبب تضخم الخلايا المحيطة بالجزيرة دون تغييرات في تدفق الدم الموضعي القاعدي. ومع ذلك، كشف التحفيز البصري الوراثي لنشاط الخلايا المحيطة عن ضعف الاستجابات الوعائية للجزيرة، على الرغم من زيادة التعبير عن الجينات التي تشفر البروتينات المشاركة بشكل مباشر أو غير مباشر في تقلص الخلايا. تشير هذه النتائج إلى أن الإجهاد الأيضي يؤثر على وظيفة الخلية المحيطة بالجزيرة، والتي قد تسهم في فشل خلايا بيتا خلال T2D.Translated Description (French)
Les îlots pancréatiques sont des micro-organes hautement vascularisés assurant l'homéostasie du glucose dans l'ensemble du corps. Les cellules vasculaires des îlots jouent un rôle essentiel dans le maintien d'une libération adéquate d'insuline par les cellules bêta. En particulier, des études récentes ont démontré que les péricytes des îlots régulent la vitesse locale du flux sanguin et sont nécessaires au maintien de la maturité et de la fonction des cellules bêta. De plus, l'augmentation de la demande métabolique accompagnant l'obésité modifie la morphologie des péricytes des îlots. Ici, nous avons cherché à explorer les effets du stress métabolique sur la réponse fonctionnelle des péricytes des îlots à la stimulation dans un modèle murin de diabète de type 2, directement dans le pancréas in vivo . Nous avons constaté qu'un régime riche en graisses induisait une hypertrophie des péricytes des îlots sans altération du flux sanguin local basal. Cependant, la stimulation optogénétique de l'activité des péricytes a révélé une altération des réponses vasculaires des îlots, malgré une expression accrue des gènes codant pour des protéines directement ou indirectement impliquées dans la contraction cellulaire. Ces résultats suggèrent que le stress métabolique affecte la fonction des péricytes des îlots, ce qui peut contribuer à l'échec des cellules bêta pendant le DT2.Translated Description (Spanish)
Los islotes pancreáticos son microorganismos altamente vascularizados que garantizan la homeostasis de la glucosa en todo el cuerpo. Las células vasculares de los islotes desempeñan un papel integral en el mantenimiento de la liberación adecuada de insulina por parte de las células beta. En particular, estudios recientes han demostrado que los pericitos de los islotes regulan la velocidad del flujo sanguíneo local y son necesarios para el mantenimiento de la madurez y la función de las células beta. Además, el aumento de la demanda metabólica que acompaña a la obesidad altera la morfología de los pericitos de los islotes Aquí, buscamos explorar los efectos del estrés metabólico en la respuesta funcional de los pericitos de los islotes a la estimulación en un modelo de ratón de diabetes tipo 2, directamente en el páncreas in vivo . Encontramos que la dieta alta en grasas indujo hipertrofia de pericitos en los islotes sin alteraciones en el flujo sanguíneo local basal. Sin embargo, la estimulación optogenética de la actividad de los pericitos reveló respuestas vasculares de los islotes alteradas, a pesar del aumento de la expresión de genes que codifican proteínas directa o indirectamente involucradas en la contracción celular. Estos hallazgos sugieren que el estrés metabólico afecta la función de los pericitos de los islotes, lo que puede contribuir a la falla de las células beta durante la DT2.Files
pdf.pdf
Files
(6.1 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:a8788a360475e19405cf807e5d8ff194
|
6.1 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الإجهاد الاستقلابي يضعف استجابة الخلايا المحيطية للتحفيز البصري الوراثي في جزر البنكرياس
- Translated title (French)
- Le stress métabolique altère la réponse des péricytes à la stimulation optogénétique dans les îlots pancréatiques
- Translated title (Spanish)
- El estrés metabólico deteriora la respuesta de los pericitos a la estimulación optogenética en los islotes pancreáticos
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4283328161
- DOI
- 10.3389/fendo.2022.918733
References
- https://openalex.org/W1540025214
- https://openalex.org/W1577577364
- https://openalex.org/W1893055997
- https://openalex.org/W1971877796
- https://openalex.org/W1978148663
- https://openalex.org/W1984348170
- https://openalex.org/W1984390450
- https://openalex.org/W2001552996
- https://openalex.org/W2001689820
- https://openalex.org/W2001705444
- https://openalex.org/W2002691853
- https://openalex.org/W2008701006
- https://openalex.org/W2012044970
- https://openalex.org/W2023195670
- https://openalex.org/W2044801671
- https://openalex.org/W2054297253
- https://openalex.org/W2056947872
- https://openalex.org/W2060830788
- https://openalex.org/W2061620419
- https://openalex.org/W2069929255
- https://openalex.org/W2074871320
- https://openalex.org/W2075947568
- https://openalex.org/W2075951385
- https://openalex.org/W2076936076
- https://openalex.org/W2084707443
- https://openalex.org/W2084708745
- https://openalex.org/W2086272423
- https://openalex.org/W2099729330
- https://openalex.org/W2110578074
- https://openalex.org/W2125706492
- https://openalex.org/W2140993611
- https://openalex.org/W2150285554
- https://openalex.org/W2151737266
- https://openalex.org/W2152571442
- https://openalex.org/W2159581380
- https://openalex.org/W2167680813
- https://openalex.org/W2169758080
- https://openalex.org/W2180858493
- https://openalex.org/W2343128608
- https://openalex.org/W2463773054
- https://openalex.org/W2531568380
- https://openalex.org/W2549063564
- https://openalex.org/W2613377490
- https://openalex.org/W2771340583
- https://openalex.org/W2790518348
- https://openalex.org/W2791694787
- https://openalex.org/W2795293633
- https://openalex.org/W2807686905
- https://openalex.org/W2952427366
- https://openalex.org/W2989444224
- https://openalex.org/W3023320726
- https://openalex.org/W3026376247
- https://openalex.org/W3083878234
- https://openalex.org/W3121859101
- https://openalex.org/W3130987271
- https://openalex.org/W3196056878
- https://openalex.org/W3196671393
- https://openalex.org/W4280595555