Study of the role of Pax6b and CREB signaling on pancreas differentiation in zebrafish (Danio rerio)

The vertebrate endocrine pancreas has the crucial function of maintaining blood sugar homeostasis. This role is dependent upon the development and maintenance of pancreatic islets comprising appropriate ratios of hormone-producing cells. Pax6 is a well-conserved transcription factor that contains two DNA-binding domains, and plays a key role in the development of eye, brain and pancreas in vertebrates. Within the endocrine progenitor pool, a variety of transcription factors influence cell fate decisions. Here we show that in zebrafish, in absence of pax6b, there is a loss of insulin-producing cells, a decrease of somatostatin-expressing cells, a decrease of glucagon-expressing cells and a strong increase of ghrelin-expressing cells. We propose a model where, in absence of pax6b, cells that should become insulin-positive become ghrelin-expressing cells. In the second part of the work we describe the generation and characterization of zebrafish transgenic lines responsive to CREB signaling. These lines could represent useful tools for studying specific human pathologies

Il pancreas endocrino nei vertebrati svolge la cruciale funzione di mantenere l’omeostasi della glicemia. Questo ruolo dipende dallo sviluppo e dal mantenimento di isole endocrine comprendenti appropriate proporzioni tra cellule ormone-producenti. Pax6 è un fattore di trascrizione molto conservato, contenente due domini leganti il DNA, che gioca un ruolo chiave nello sviluppo di occhi, encefalo e pancreas nei vertebrati. Nell’ambito del serbatoio dei progenitori endocrini, una serie di fattori di trascrizione influenza le decisioni sul destino cellulare. In questa tesi dimostriamo che in zebrafish, in assenza di pax6b, vi è una perdita di cellule insulina-producenti, una riduzione di cellule esprimenti somatostatina, una riduzione di cellule esprimenti glucagone e un forte aumento di cellule grelina-positive. Proponiamo un modello dove, in assenza di pax6b, cellule destinate ad essere insulina-producenti diventano invece cellule esprimenti grelina. Nella seconda parte di questa tesi, descriviamo la produzione e la caratterizzazione di linee transgeniche di zebrafish rispondenti alla via di segnale CREB. Queste linee potrebbero rappresentare degli utili strumenti per lo studio di specifiche patologie umane