Empleo de mutaciones activadoras de la proteína glucoquinasa en la terapia génica-celular de la diabetes Mellitus

Programa de Doctorado en Genética y Tecnología MicrobianasLa Diabetes Mellitus, está considerada por la OMS, como una enfermedad crónica que aparece cuando, el páncreas no produce la suficiente insulina o el organismo del paciente no la utiliza eficazmente produciendo una hiperglucemia en el enfermo. Actualmente la padecen el 8,3% de la población mundial (http://www.idf.org/diabetesatlas; Soriguer et al., 2012). Las complicaciones de la diabetes hacen que el riesgo de muerte de estos pacientes se duplique frente a individuos sanos y que la enfermedad lleve asociado un alto gasto sanitario. Las dos formas más habituales de diabetes son la tipo 1 (DM1) (5-10%) y la tipo 2 (DM2) (90-95%). La primera es de origen autoinmune y en ella se produce una completa destrucción de las células ß pancreática. En la tipo 2 existe un daño de las células ß, que produce una alteración en la secreción de insulina y una resistencia a la insulina. En su origen intervienen factores genéticos y medioambientales. El tratamiento de la DM2 pasa por el empleo de fármacos secretagogos, de moléculas que disminuyen la resistencia a la insulina y cuando es necesario la administración exógena de insulina. En el caso de la DM1 esta es la única opción. En la última década, el trasplante de islotes pancreáticos ha demostrado ser una alternativa exitosa para el tratamiento de la diabetes, sin embargo la escasez de donantes cadavéricos y la dificultad en obtener suficientes islotes de los donantes han hecho que se busquen otras alternativas para obtener fuentes renovables de células ß (Soria et al., 2008). En este sentido, la diferenciación de células troncales (embrionarias y adultas) hacia células productoras de insulina podría ser una opción. Sin embargo, todavía no se ha obtenido un éxito completo. Probablemente, eso se deba a que las células ß son más eficientes cuando actúan en cooperación con las otras células que forman parte de los islotes pancreáticos, indicando que la arquitectura funcional de los islotes es esencial para una adecuada liberación de insulina en respuesta a nutrientes (Soria et al., 2010). Por lo tanto, si se quiere conseguir un control fisiológico de la glucemia, deberíamos contemplar como interesante la posibilidad de mejorar los islotes obtenidos de donantes, para tratar de mejorarlos previamente a ser trasplantados, en lugar de centrarse únicamente en obtener células ß aisladas. La Hexoquinasa IV conocida como Glucoquinasa, es una proteína que se expresa principalmente en la célula ß y en el hígado (Matschinsky and Porte, 2010) y está directamente relacionada con el control de la homeostasis de la glucosa en el organismo, siendo la principal responsable de la secreción de insulina (Iynedjian, 1993; Matschinsky et al., 1993; Printz et al., 1993). Estudios recientes en humanos, han descrito diversas mutaciones en la proteína glucoquinasa. Su carencia o mal funcionamiento produce déficit en la secreción de insulina, provocando hiperglucemias, mientras que mutaciones activadoras tienen el efecto opuesto, ya que generan hipoglucemias e hiperinsulinemias, siendo necesaria una pancreatoctomía parcial o total en los pacientes (Andrikopoulos et al., 2000; Davis et al., 1999; Fajans et al., 2001; Gloyn, 2003; Njolstad et al., 2001; Postic et al., 1999). Ya que las mutaciones activadoras de la glucoquinasa parecen inducir, en los pacientes, una secreción de insulina mayor que la de la proteína silvestre (Cuesta-Munoz et al., 2004; Christesen et al., 2008), en este trabajo, se plantea la posibilidad de usarla para la mejora de los islotes pancreáticos previo a su trasplante y así disminuir el número de islotes pancreáticos necesarios por paciente. Entre las mutaciones activadoras de la glucoquinasa la denominada V91L, resulta ser una de las mejor caracterizadas a nivel clínico en los pacientes (Kassem et al., 2010). Así pues, el objetivo de este proyecto es la expresión de la glucoquinasa mutante V91L en islotes pancreáticos de ratón y humanos y ver si estos islotes presentan características similares a las descritas en los pacientes. Esto permitiría usar estos islotes de un modo más eficaz en la terapia celular de la diabetes. Para ello, se han generado vectores lentivirales, que nos permitan inducir la expresión de la glucoquinasa silvestre y mutante (V91L), en los islotes pancreáticos de manera estable y sin comprometer la integridad de los mismos. Tras la inducción de la expresión se analizaron los efectos que la expresión de la mutación activadora de glucoquinasa V91L produce en los islotes pancreáticos. Se realizaron estudios de tamaño, secreción, proliferación y apoptosis en dichos islotes una vez infectados con los distintos vectores virales. Para la realización de este trabajo, se utilizaron tanto islotes provenientes de ratón, como de donantes cadavéricos humanos. Se cultivaron los islotes en presencia de los distintos vectores virales, y en ausencia de los mismos como control, para posteriormente someterlos a las distintas técnicas de análisis según el parámetro que se deseara estudiar. De esta manera se midió tanto la capacidad de secretar insulina de los islotes, como la concentración de glucosa a la que se producía la misma, reproduciéndose en el caso de los islotes que se infectaron con la proteína mutante el fenotipo observado en los pacientes. También se analizaron la proliferación y apoptosis de los islotes, mediante técnicas de inmunofluorescencia, en las que se detectaron y cuantificaron las células de los islotes que presentaban roturas de doble cadena en su ADN, para cuantificar la apoptosis, y aquellas células que expresaban el marcador de proliferación Ki67, para cuantificar la misma. Se comprobó que los islotes infectados, que expresaban la proteína glucoquinasa mutante V91L, reproducían, casi en su totalidad, el fenotipo de islotes estudiado en los pacientes portadores de dicha mutación. Las conclusiones de los resultados obtenidos son las siguientes: 1.Se consiguió la formación de lentivirus que expresaran la glucoquinasa silvestre y mutante (V91L) y fueran capaces de infectar islotes de ratón y humanos. 2.La expresión de la glucoquinasa silvestre o mutada (V91L) tras la infección no produce cambios en el tamaño o forma de los islotes infectados. 3.Los islotes infectados, que expresan la glucoquinasa silvestre no ven afectada su capacidad de secretar insulina, ni el umbral de glucosa necesario para ello. 4.Los islotes infectados con lentivirus que expresarán la glucoquinasa mutante V91L, presentan un umbral de glucosa para la secreción de insulina inferior al umbral fisiológico, y una mayor capacidad de secretar insulina que el resto de condiciones de estudio. 5.La infección de los islotes afecta a la viabilidad de estos sin importar el lentivirus con que sean infectados, aunque hay un aumento significativo (p<0.001) en la apoptosis de los islotes infectados con la glucoquinasa V91L. 6.Los análisis en la proliferación nos indican que esta no se ve afectada por la infección lentiviral. 7.La expresión de la glucoquinasa mutada V91L tras la infección produce un incremento significativo (p<0.01) de la proliferación en los islotes. Por todos estos datos, podemos concluir que el estudio "in vitro" de los efectos sobre islotes de ratón y humanos, de la expresión de la proteína glucoquinasa V91L, puede ser utilizado como paso previo para el uso de esta proteína mutada en terapia génica/celular, para la mejora de la viabilidad y funcionalidad de los trasplantes de islotes.Universidad Pablo de Olavide. Departamento de Biología Molecular e Ingeniería Bioquímic

NR5A2/LRH-1 regulates the PTGS2-PGE2-PTGER1 pathway contributing to pancreatic islet survival and function

LRH-1/NR5A2 is implicated in islet morphogenesis postnatally, and its activation using the agonist BL001 protects islets against apoptosis, reverting hyperglycemia in mouse models of Type 1 Diabetes Mellitus. Islet transcriptome profiling revealed that the expression of PTGS2/COX2 is increased by BL001. Herein, we sought to define the role of LRH-1 in postnatal islet morphogenesis and chart the BL001 mode of action conferring beta cell protection. LRH-1 ablation within developing beta cells impeded beta cell proliferation, correlating with mouse growth retardation, weight loss, and hypoglycemia leading to lethality. LRH-1 deletion in adult beta cells abolished the BL001 antidiabetic action, correlating with beta cell destruction and blunted Ptgs2 induction. Islet PTGS2 inactivation led to reduced PGE levels and loss of BL001 protection against cytokines as evidenced by increased cytochrome c release and cleaved-PARP. The PTGER1 antagonist—ONO-8130—negated BL001-mediated islet survival. Our results define the LRH-1/PTGS2/PGE/PTGER1 signaling axis as a key pathway mediating BL001 survival properties.The authors are supported by grants from the Consejería de Salud, Fundación Pública Andaluza Progreso y Salud, Junta de Andalucía (PI-0727-2010 to B.R.G., PI-0085-2013 to P.I.L., PI-0247-2016 to F.J.B.S.), the Consejería de Economía, Innovación y Ciencia (P10.CTS.6359 to B.R.G.), the Ministerio de Ciencia e Innovación co-funded by Fondos FEDER (PI10/00871, PI13/00593 and BFU2017-83588-P to B.R.G and PI17/01004 to F.J.B.S.), Vencer el Cancer (B.R.G), DiabetesCero (B.R.G.) and the Juvenile Diabetes Research Foundation Ltd (17-2013-372 and 2-SRA-2019-837-S-B to B.R.G.). E.M.V. is recipient of a Fellowship from the Ministerio de Ciencia e Innovación co-funded by Fondos FEDER (PRE2018-084907). F.J.B.S. is a recipient of a "Nicolás Monardes" research contracts from Consejería de Salud Junta de Andalucía, (C-0070-2012). A.M.M. is supported by CPII19/00023 and PI18/01590 from the Instituto de Salud Carlos III co-funded by Fondos FEDER. V.C. is supported by a AECC investigator award. CIBERDEM is an initiative of the Instituto de Salud Carlos III

The outcome of boosting mitochondrial activity in alcohol-associated liver disease is organ-dependent.

BACKGROUND AND AIMS Alcohol-associated liver disease (ALD) accounts for 70% of liver-related deaths in Europe, with no effective approved therapies. Although mitochondrial dysfunction is one of the earliest manifestations of alcohol-induced injury, restoring mitochondrial activity remains a problematic strategy due to oxidative stress. Here, we identify methylation-controlled J protein (MCJ) as a mediator for ALD progression and hypothesize that targeting MCJ may help in recovering mitochondrial fitness without collateral oxidative damage. APPROACH AND RESULTS C57BL/6 mice [wild-type (Wt)] Mcj knockout and Mcj liver-specific silencing (MCJ-LSS) underwent the NIAAA dietary protocol (Lieber-DeCarli diet containing 5% (vol/vol) ethanol for 10 days, plus a single binge ethanol feeding at day 11). To evaluate the impact of a restored mitochondrial activity in ALD, the liver, gut, and pancreas were characterized, focusing on lipid metabolism, glucose homeostasis, intestinal permeability, and microbiota composition. MCJ, a protein acting as an endogenous negative regulator of mitochondrial respiration, is downregulated in the early stages of ALD and increases with the severity of the disease. Whole-body deficiency of MCJ is detrimental during ALD because it exacerbates the systemic effects of alcohol abuse through altered intestinal permeability, increased endotoxemia, and dysregulation of pancreatic function, which overall worsens liver injury. On the other hand, liver-specific Mcj silencing prevents main ALD hallmarks, that is, mitochondrial dysfunction, steatosis, inflammation, and oxidative stress, as it restores the NAD + /NADH ratio and SIRT1 function, hence preventing de novo lipogenesis and improving lipid oxidation. CONCLUSIONS Improving mitochondrial respiration by liver-specific Mcj silencing might become a novel therapeutic approach for treating ALD.This work was supported by grants from Ministerio de Ciencia e Innovación, Programa Retos-Colaboración RTC2019-007125-1 (for Jorge Simon and Maria Luz Martinez-Chantar); Ministerio de Economía, Industria y Competitividad, Retos a la Sociedad AGL2017- 86927R (for F.M.); Instituto de Salud Carlos III, Proyectos de Investigación en Salud DTS20/00138 and DTS21/00094 (for Jorge Simon and Maria Luz Martinez-Chantar, and Asis Palazon. respectively); Instituto de Salud Carlos III, Fondo de Investigaciones Sanitarias co-founded by European Regional Development Fund/European Social Fund, “Investing in your future” PI19/00819, “Una manera de hacer Europa” FIS PI20/00765, and PI21/01067 (for Jose J. G. Marin., Pau Sancho-Bru,. and Mario F. Fraga respectively); Departamento de Industria del Gobierno Vasco (for Maria Luz Martinez-Chantar); Asturias Government (PCTI) co-funding 2018-2023/ FEDER IDI/2021/000077 (for Mario F. Fraga.); Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades MICINN: PID2020-117116RB-I00, CEX2021-001136-S PID2020-117941RB-I00, PID2020-11827RB-I00 and PID2019-107956RA-100 integrado en el Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y Innovación, cofinanciado con Fondos FEDER (for Maria Luz Martinez-Chantar, Francisco J Cubero., Yulia A Nevzorova and Asis Palazon); Ayudas Ramón y Cajal de la Agencia Estatal de Investigación RY2013-13666 and RYC2018- 024183-I (for Leticia Abecia and Asis Palazon); European Research Council Starting Grant 804236 NEXTGEN-IO (for Asis Palazon); The German Research Foundation SFB/TRR57/P04, SFB1382-403224013/ A02 and DFG NE 2128/2-1 (for Francisco J Cubero and Yulia A Nevzorova); National Institute of Health (NIH)/National Institute of Alcohol Abuse and Alcoholism (NIAAA) 1U01AA026972-01 (For Pau Sancho-Bru); Junta de Castilla y León SA074P20 (for Jose J. G. Marin); Junta de Andalucía, Grupo PAIDI BIO311 (for Franz Martin); CIBERER Acciones Cooperativas y Complementarias Intramurales ACCI20-35 (for Mario F. Fraga); Ministerio de Educación, Cultura y Deporte FPU17/04992 (for Silvia Ariño); Fundació Marato TV3 201916-31 (for Jose J. G. Marin.); Ainize Pena-Cearra is a fellow of the University of the Basque Country (UPV/ EHU); BIOEF (Basque Foundation for Innovation and Health Research); Asociación Española contra el Cáncer (Maria Luz Martinez-Chantar and Teresa C. Delgado.); Fundación Científica de la Asociación Española Contra el Cáncer (AECC Scientific Foundation) Rare Tumor Calls 2017 (for Maria Luz Martinez-Chantar); La Caixa Foundation Program (for Maria Luz Martinez-Chantar); Proyecto Desarrollo Tecnologico CIBERehd (for Maria Luz Martinez-Chantar); Ciberehd_ISCIII_MINECO is funded by the Instituto de Salud Carlos III.S

Empleo de mutaciones activadoras de la proteína glucoquinasa en la terapia génica-celular de la diabetes Mellitus

Trabajo de Investigación para optar al grado de Doctor por la Universidad Pablo de Olavide de Sevilla, Departamento de Biología Molecular e Ingeniería Bioquímica.La Diabetes Mellitus, está considerada por la OMS, como una enfermedad crónica que aparece cuando, el páncreas no produce la suficiente insulina o el organismo del paciente no la utiliza eficazmente produciendo una hiperglucemia en el enfermo. Actualmente la padecen el 8,3% de la población mundial (http://www.idf.org/diabetesatlas; Soriguer et al., 2012). Las complicaciones de la diabetes hacen que el riesgo de muerte de estos pacientes se duplique frente a individuos sanos y que la enfermedad lleve asociado un alto gasto sanitario. Las dos formas más habituales de diabetes son la tipo 1 (DM1) (5-10%) y la tipo 2 (DM2) (90-95%). La primera es de origen autoinmune y en ella se produce una completa destrucción de las células ß pancreática. En la tipo 2 existe un daño de las células ß, que produce una alteración en la secreción de insulina y una resistencia a la insulina. En su origen intervienen factores genéticos y medioambientales. El tratamiento de la DM2 pasa por el empleo de fármacos secretagogos, de moléculas que disminuyen la resistencia a la insulina y cuando es necesario la administración exógena de insulina. En el caso de la DM1 esta es la única opción. En la última década, el trasplante de islotes pancreáticos ha demostrado ser una alternativa exitosa para el tratamiento de la diabetes, sin embargo la escasez de donantes cadavéricos y la dificultad en obtener suficientes islotes de los donantes han hecho que se busquen otras alternativas para obtener fuentes renovables de células ß (Soria et al., 2008). En este sentido, la diferenciación de células troncales (embrionarias y adultas) hacia células productoras de insulina podría ser una opción. Sin embargo, todavía no se ha obtenido un éxito completo. Probablemente, eso se deba a que las células ß son más eficientes cuando actúan en cooperación con las otras células que forman parte de los islotes pancreáticos, indicando que la arquitectura funcional de los islotes es esencial para una adecuada liberación de insulina en respuesta a nutrientes (Soria et al., 2010). Por lo tanto, si se quiere conseguir un control fisiológico de la glucemia, deberíamos contemplar como interesante la posibilidad de mejorar los islotes obtenidos de donantes, para tratar de mejorarlos previamente a ser trasplantados, en lugar de centrarse únicamente en obtener células ß aisladas. La Hexoquinasa IV conocida como Glucoquinasa, es una proteína que se expresa principalmente en la célula ß y en el hígado (Matschinsky and Porte, 2010) y está directamente relacionada con el control de la homeostasis de la glucosa en el organismo, siendo la principal responsable de la secreción de insulina (Iynedjian, 1993; Matschinsky et al., 1993; Printz et al., 1993). Estudios recientes en humanos, han descrito diversas mutaciones en la proteína glucoquinasa. Su carencia o mal funcionamiento produce déficit en la secreción de insulina, provocando hiperglucemias, mientras que mutaciones activadoras tienen el efecto opuesto, ya que generan hipoglucemias e hiperinsulinemias, siendo necesaria una pancreatoctomía parcial o total en los pacientes (Andrikopoulos et al., 2000; Davis et al., 1999; Fajans et al., 2001; Gloyn, 2003; Njolstad et al., 2001; Postic et al., 1999). Ya que las mutaciones activadoras de la glucoquinasa parecen inducir, en los pacientes, una secreción de insulina mayor que la de la proteína silvestre (Cuesta-Munoz et al., 2004; Christesen et al., 2008), en este trabajo, se plantea la posibilidad de usarla para la mejora de los islotes pancreáticos previo a su trasplante y así disminuir el número de islotes pancreáticos necesarios por paciente. Entre las mutaciones activadoras de la glucoquinasa la denominada V91L, resulta ser una de las mejor caracterizadas a nivel clínico en los pacientes (Kassem et al., 2010). Así pues, el objetivo de este proyecto es la expresión de laglucoquinasa mutante V91L en islotes pancreáticos de ratón y humanos y ver si estos islotes presentan características similares a las descritas en los pacientes. Esto permitiría usar estos islotes de un modo más eficaz en la terapia celular de la diabetes. Para ello, se han generado vectores lentivirales, que nos permitan inducir la expresión de la glucoquinasa silvestre y mutante (V91L), en los islotes pancreáticos de manera estable y sin comprometer la integridad de los mismos. Tras la inducción de la expresión se analizaron los efectos que la expresión de la mutación activadora de glucoquinasa V91L produce en los islotes pancreáticos. Se realizaron estudios de tamaño, secreción, proliferación y apoptosis en dichos islotes una vez infectados con los distintos vectores virales. Para la realización de este trabajo, se utilizaron tanto islotes provenientes de ratón, como de donantes cadavéricos humanos. Se cultivaron los islotes en presencia de los distintos vectores virales, y en ausencia de los mismos como control, para posteriormente someterlos a las distintas técnicas de análisis según el parámetro que se deseara estudiar. De esta manera se midió tanto la capacidad de secretar insulina de los islotes, como la concentración de glucosa a la que se producía la misma, reproduciéndose en el caso de los islotes que se infectaron con la proteína mutante el fenotipo observado en los pacientes. También se analizaron la proliferación y apoptosis de los islotes, mediante técnicas de inmunofluorescencia, en las que se detectaron y cuantificaron las células de los islotes que presentaban roturas de doble cadena en su ADN, para cuantificar la apoptosis, y aquellas células que expresaban el marcador de proliferación Ki67, para cuantificar la misma. Se comprobó que los islotes infectados, que expresaban la proteína glucoquinasa mutante V91L, reproducían, casi en su totalidad, el fenotipo de islotes estudiado en los pacientes portadores de dicha mutación.Las conclusiones de los resultados obtenidos son las siguientes: 1.Se consiguió la formación de lentivirus que expresaran la glucoquinasa silvestre y mutante (V91L) y fueran capaces de infectar islotes de ratón y humanos. 2.La expresión de la glucoquinasa silvestre o mutada (V91L) tras la infección no produce cambios en el tamaño o forma de los islotes infectados. 3.Los islotes infectados, que expresan la glucoquinasa silvestre no ven afectada su capacidad de secretar insulina, ni el umbral de glucosa necesario para ello. 4.Los islotes infectados con lentivirus que expresarán la glucoquinasa mutante V91L, presentan un umbral de glucosa para la secreción de insulina inferior al umbral fisiológico, y una mayor capacidad de secretar insulina que el resto de condiciones de estudio. 5.La infección de los islotes afecta a la viabilidad de estos sin importar el lentivirus con que sean infectados, aunque hay un aumento significativo (p<0.001) en la apoptosis de los islotes infectados con la glucoquinasa V91L. 6.Los análisis en la proliferación nos indican que esta no se ve afectada por la infección lentiviral. 7.La expresión de la glucoquinasa mutada V91L tras la infección produce un incremento significativo (p<0.01) de la proliferación en los islotes. Por todos estos datos, podemos concluir que el estudio "in vitro" de los efectos sobre islotes de ratón y humanos, de la expresión de la proteína glucoquinasa V91L, puede ser utilizado como paso previo para el uso de esta proteína mutada en terapia génica/celular, para la mejora de la viabilidad y funcionalidad de los trasplantes de islotes.Peer Reviewe

Función del factor de transcripción GATA6 en la célula beta pancreática

Resumen del trabajo presentado al XXVIII Congreso Nacional de la Sociedad Española de diabetes, celebrado en Bilbao del 20 al 22 de abril de 2016.[Introducción]: El estudio de secuenciación masiva de exomas en pacientes con diabetes neonatal y agenesia pancreática ha puesto de manifiesto la alta prevalencia de este fenotipo asociado a mutaciones de novo en el gen GATA6 y con una menor frecuencia en el gen GATA4. Recientemente nuestro grupo ha mostrado que en ratones, estos factores de transcripción juegan funciones redundantes y que mientras que la inactivación simple de Gata4 o de Gata6 no tiene un efecto obvio en al organogénesis del páncreas, la inactivación simultánea de ambos genes produce la agenesia pancreática. La ausencia de tejido pancreático en los dobles mutantes Gata4/Gata6 es una consecuencia de fallos en la proliferación y diferenciación de los progenitores pancreáticos en estadios tempranos del desarrollo. Curiosamente, existen mutaciones identificadas en el gen GATA4 y mayoritariamente en GATA6 que no afectan a la formación del páncreas, pero cuyos pacientes tienen un fenotipo variable de diabetes que va desde la agenesia pancreática al desarrollo de diabetes en adultos con y sin insuficiencia exocrina. Todos estos datos, apuntan principalmente a GATA6 como un importante regulador tanto de la formación del páncreas como de la función de la célula beta. Mientras que la función de GATA6 en la organogénesis pancreática se conoce con detalle, el papel que ejerce en la célula beta para la regulación del metabolismo de la glucosa no está claro aún. [Objetivos]: El objetivo del presente estudio es analizar la función de GATA6 en la célula beta y en el metabolismo de la glucosa. [Material y métodos]: Se ha usado un modelo de ratón knockout condicional para inactivar el gen Gata6 en los progenitores pancreáticos mediante la tecnología Cre-LoxP. En estos ratones se han realizado ensayos de tolerancia a la glucosa, ensayos de secreción de insulina en plasma inducida por glucosa, análisis de expresión génica por microarrays y análisis histológicos, inmunohistoquímico y de inmunofluorescencia. [Resultados]: Nuestros análisis han mostrado que los ratones deficientes en Gata6 en los progenitores pancreáticos presentan una morfología e histología normal del páncreas y los islotes presentan células beta maduras. Estos ratones son normoglicémicos y tolerantes a la glucosa a los dos meses de edad. Sin embrago, a partir de los 4 meses de edad los ratones Gata6 knockout presentan intolerancia a la glucosa y defectos en la secreción de insulina. El análisis comparativo por microarray de la expresión génica entre los ratones control y ratones Gata6 knockout revelan defectos en la expresión en genes claves en la ruta de secreción de la insulina. [Conclusiones]: GATA6 es un regulador de la expresión de genes claves en la ruta de secreción de la insulina. Estos resultados pudieran explicar el fenotipo de diabetes observados en humanos con mutaciones en el gen GATA6.Peer reviewe

GATA6 controls Insulin biosynthesis and secretion in Adult ß cell

GATA4 and GATA6 play essential, but redundant, roles in pancreas formation in mice, and GATA6 mutations cause pancreatic agenesis in humans. GATA6 mutations have also recently been linked to adult-onset diabetes, with subclinical or no exocrine insufficiency, suggesting an important role for GATA6 in human β-cell physiology. To investigate the role of GATA6 in the adult endocrine pancreas, we generated mice in which Gata6 is specifically inactivated in the pancreas. These mice develop glucose intolerance. Islets deficient in GATA6 activity display decreased insulin content and impaired insulin secretion. Gata6-deficient β-cells exhibit ultrastructural abnormalities, including increased immature insulin granules, swollen mitochondria, and disorganized endoplasmic reticulum. We also demonstrate that Pdx1 expression in adult β-cells depends on GATA sites in transgenic reporter mice and that loss of GATA6 greatly affects β-cell–specific gene expression. These findings demonstrate the essential role of GATA6 in β-cell functionL.V. was supported by a contract from Spanish Ministry of Economy and Competitiveness (RYC-2013-14533). E.R.-S. was supported by a “Juan de la Cierva” postdoctoral fellowship from Spanish Ministry of Economy and Competitiveness (IJCI-2014-19251). This work was supported by grants from ISCIII cofunded by Fondos FEDER (PI14/01015, RD/0019/0028, and RD16/0011/0034 to B.S. and PI14/ 0804 to A.R.) and “Ramón y Cajal” program from the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness (PI14/0804, RYC-2013-14533 to A.R.). P.M. was supported by a Juan de la Cierva fellowship from Spanish Ministry of Science and Innovation and by a Stand-Alone Grant from the Austrian Science Fund (FWF P27361-B23). Work by I.Q. was supported by the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness (BFU2016-77125-R). Work by D.A.C. was supported by the Nicolás Monardes program of Andalusian Ministry of Health (C-0015-2014) and the Andalusian Ministry of Science and Innovation (CTS-7478).Peer reviewe