Estudo do efeito e do mecanismo de ação de chalconas derivativas na secreção de insulina: ilhotas pancreáticas

Abstract

As chalconas apresentam uma variada atividade biológica, devido as diferentes possibilidades de substituintes funcionais ligados aos anéis benzênicos (A e B). Este trabalho teve como objetivo estudar o efeito e mecanismo de ação da (2E)-3-(1,3-benzodioxol-5-il)-1-(3 ,4 - dimetóxi-fenil)-2-propen-1-ona (chalcona P9) na secreção de insulina nas ilhotas pancreáticas. Foram utilizados ratos Wistar machos de 49 dias de idade para ensaios em músculo esquelético e de 90 dias de idade para isolamento das ilhotas pancreáticas. Após dissecado, o músculo sóleo foi submetido ao ensaio de captação de glicose na ausência das chalconas (controle) e na presença da chalcona P9 (1 nM; 10 nM e 1 nM; 10 µM) ou da L38 (1 nM, 1 µM). Após o isolamento foram realizados ensaios de influxo de cálcio na ausência da chalcona (controle) e na presença da chalcona P9 (0.1 nM; 1 nM; 10 nM; 100 nM e 1 µM; 10 µM), nos tempos de 30; 60; 600 e 900 segundos. Foi escolhida a concentração de 1 nM e o tempo de 600 segundos de incubação para realização dos ensaios, a fim de investigar o mecanismo de ação da chalcona na secreção de insulina. Foram utilizados inibidores/ativadores de canais iônicos (glibenclamida 20 µM; diazoxide 250 µM; nifedipina 1 µM), quelantes de cálcio (BAPTA-AM 50 µM) e inibidor de proteína cinase ativada por mitógenos (MAPK) (PD98059 50 µM) com o objetivos de estudar as vias de sinalização intracelulares mediadas pela chalcona. Foi também realizado ensaio de captação de glicose nas ilhotas pancreáticas na ausência da chalcona (controle) e na presença da chalcona P9 (1 nM). Além disso, foi realizado um ensaio de secreção de insulina estática induzida nas ilhotas pancreáticas. A chalcona P9 estimulou o influxo de cálcio através do fechamento de canais de potássio dependentes de ATP por uma via semelhante a da gliblencamida, pela abertura de canais de cálcio dependentes da voltagem e com a participação do cálcio dos estoques e da proteína cinase cinase ativada por mitógenos (MEK). Além disso, o efeito da P9 nesta via de sinalização induzida pelo cálcio culminou na secreção de insulina em ilhotas pancreáticas reforçando o papel secretagogo desta chalcona.

Abstract : Chalcones are compounds widely found in plants that are important intermediaries and the final product of flavonoid biosynthesis. Such compounds present a variety of biological activities due to different possibilities of functional substitutes connected to benzene rings (A and B) present in the compound. It has been reported that some isolated chalcone classes and synthetic chalcones influenced in carbohydrate metabolism, especially glucose metabolism. This work aimed to study the action mechanism of [(2E)-3-(1,3-Benzodioxol-5-yl)-1-(3 ,4 -dimethoxy- phenyl)-2-propen-1-one] (chalcone P9) in insulin secretion from pancreatic islets. Male 49 day-old Wistar rats were used for skeletal muscle test and 90 day-old were used for isolation of pancreatic islets. After removal and cleaning of the soleus muscle, it was subjected to the glucose uptake assay in the absence of chalcones (control) and in the presence of chalcone P9 (1 nM; 10 nM and 1µM; 10 µM) or L38 (1 nM, 1 µM). After isolation, calcium influx trials without chalcone (control) and with chalcone P9 (0.1 nM; 1 nM; 10 nM; 100 nM and 1 µM; 10 µM) at 30; 60; 600 and 900 seconds were performed. The concentration of 1 nM (P9) and the time of 600 seconds were chosen for the trial in order to verify possible chalcone action mechanisms in insulin secretion. Ionic channel inhibitors/activators (20 µM glibenclamide, 250 µM diazoxide, 1 µM nifedipine), calcium quelantants (BAPTA-AM 50 µM), and mitogen-activated protein kinases inhibitor (MAPK) (PD98059 50 µM) were used with the objective of studying the intracellular signaling pathway mediated by chalcone. Glucose uptake assay was also performed on pancreatic islets in the absence of chalcone (control) and in the presence of chalcone P9 (1 nM). Furthermore, a trial with static insulin secretion induced in the pancreatic islets was done. Chalcone P9 stimulated the calcium influx through the activation of potassium channels dependent on ATP by a pathway similar to gliblencamide, calcium channels dependent on voltage, and with the participation of the calcium from the storages and extracellular mitogen-activated protein kinase kinase (MEK). Also, the effect of P9 in that signaling pathway induced by calcium culminated in insulin secretion in the pancreatic islets, reaffirming the secretagogue effect of that chalcone.