Regulação da interação IRS-1/SHP2 em modelos de resistencia a insulina

Autor(es)

Maria Helena de Melo Lima

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
• Data de defesa: 2000-04-10

Membros da banca

Mario José Abdalla Saad; Sigisfredo Luis Brenelli; Carla Roberta de Oliveira Carvalho; Antonio Carlos Boschero; Everardo Magalhães Carneiro

• Orientador: Mario José Abdalla Saad

Resumo

A insulina, ao se ligar à subunidade a de seu receptor heterotetramérico, dá início a uma série de ações imediatas e tardias, metabólicas e promotoras de crescimento. Tais eventos ocorrem através da estimulação da subunidade 13 transmembrana do receptor, que se autofosforila e ativa a fosforilação de substratos endógenos intracelulares, dos quais o mais estudado é o IRS-l. Esta proteína de peso molecular _160 kDa pode ser bem caracterizada como um substrato direto do receptor de insulina e quando se fosforila associa-se a proteínas com porção SH2, PI-3 quinase e SHP2 ativando-as. Uma etapa distal a estas associações/ativações é a fosforilação em serina da AKT/PKB. Utilizando-se técnicas de "immunoblotting" com anticorpos anti-IRS-l, antifosfotirosina, anti-SHP2 e antiAKT/PKB é possível analisar o grau de fosforilação do IRS-l e AKT/PKB, a concentração protéica da SHP2 e a associação do IRS-l com SHP2, ou seja, as ações iniciais da insulina. Neste estudo investigamos a quantidade protéica da SHP2, o grau de fosforilação do IRS-l e associação com SHP2 e a fosforilação do AKT /PKB no tecido muscular e hepático de ratos normais e em cinco modelos de resistência à insulina: o jejum prolongado, o envelhecimento, o uso agudo de adrenalina, o uso crônico de dexametasona e ratos com diabetes induzido por STZ. Em experimentos com ratos normais para avaliação do efeito tempo após infusão de insulina no grau de fosforilação do IRS-l e associação com SHP2, verificou-se que o pico de fosforilação do IRS-l e associação IRS-l/SHP2 foi aos 30" para o tecido hepático e aos 90" para o tecido muscular, após a infusão de insulina, na veia porta. Nos animais que receberam estreptozotocina, em tecido hepático não houve alteração no nível protéico da SHP2. Observamos um aumento significativo no grau de fosforilação do IRS-l para 141 :!: 12%, p < 0,05, quando comparados aos animais controle. Não houve alteração na associação IRS-l/SHP2 quando comparados com o controle. Houve uma redução para 65 :!: 6%, p< 0,035, no grau de fosforilação do AKT/PKB. Em tecido muscular destes animais tratados com estreptozotocina, não houve alteração no nível protéico da SHP2, ocorrendo um aumento para 191 :!: 14%, p< 0,036 no grau de fosforilação do IRS-l quando comparados com o controle, sem alteração na associação IRS-l/SHP2 quando comparados com o controle. O grau de fosforilação do AKT IPKB foi reduzido para 70 :t 7%, p< 0,04, nos animais tratados com STZ quando comparados com o controle. Animais submetidos ao tratamento agudo de adrenalina não apresentaram alteração no nível protéico da SHP2 tanto para o tecido hepático como para o muscular. Houve uma redução significativa no grau de fosforilação do IRS-l para 37 :t 3%, (p< 0,019), e para 37 :t 7%, (p< 0,003) em tecido hepático e muscular respectivamente, acompanhado de uma diminuição da associação IRS/SHP2 para 52 :t 3%, (p< 0,002), e para 20 :t 7%, (p< 0,041), em tecido hepático e muscular, respectivamente. A fosforilação do AKTIPKB foi reduzida para 60 :t 5%, (p< 0,045), e para 70 :t 6%, (p< 0,030), em tecido hepático e muscular, respectivamente O envelhecimento não alterou o nível protéico da SHP2 em tecido hepático. A fosforilação do IRS-l foi reduzida para 64 :t 7%, (p< 0,029), ocorrendo um aumento na associação IRS-lISHP2 para 155 :t 9%, (p< 0,012) em tecido hepático dos animais senis. O grau de fosforilação do AKTIPKB dos animais senis não apresentou alteração. Em tecido muscular dos animais com 20 meses de idade observamos que não houve alteração do nível protéico da SHP2. O grau de fosforilacão do IRS-l foi reduzido para 50 :t 7%, (p<0,007), acompanhado de uma redução na associação do IRS-lISHP2 para 48 :t 12%, (p< 0,034), como também uma redução no grau de fosforilação do AKTIPKB para 70 :t 6%, (p< 0,05), em tecido muscular do animais senis quando comparados com o controle. Os animais mantidos em jejum prolongado não apresentaram alteração no nível protéico da SHP2 tanto para tecido hepático como muscular. Houve um aumento no grau de fosforilação do IRS-l para 152 :t 13%, (p< 0,007), e para 155 :t 2%, (p< 0,004), em tecido hepático e muscular, respectivamente, em relação aos animais alimentados. Observamos um aumento na associação do IRS-lISHP2 para 136 :t 7%, (p< 0,035), e para 162 :t 7%, (p< 0,019), em tecido hepático e muscular, respectivamente, quando comparados com os animais alimentados. Os animais submetidos ao tratamento crônico com dexametasona tanto para o tecido hepático como para o muscular não apresentaram alteração no nível protéico da SHP2. Houve uma redução significativa no grau de fosforilação do IRS-l para 48 :t 5%, (p< 0,040), e para 36 :t 5%, (p< 0,035), em tecido hepático e muscular, respectivamente, quando comparados com os controles. Não houve alteração na associação IRS-lISHP2 em tecido hepático e muscular do animais que receberam tratamento crônico com dexametasona quando comparados com o controle. A análise in_egrada dos 5 modelos animais sugere que a regulação do grau de fosforilação do IRS-l, bem como da interação deste com a PI 3-quinase depende dos níveis insulinêmicos do animal: animais hiperinsulinêmicos apresentam menor fosforilação e menor interação IRS-l/PI 3-quinase, e animais hipoinsulinêmicos mostram o oposto. Por outro lado, a regulação da interação IRS-lISHP2 não parece manter nenhuma relação com níveis insulinêmicos. Parece que a interação IRS-lISHP2 contribui para a modulação da transmissão do sinal insulínico, influenciando a fosforilação/ativação da AKT/PKB. Em situações com aumento da fosforilação do IRS-I sem aumento na associação IRS-l/SHP2, o efeito final do AKT/PKB é atenuado, como demonstrado em figado e músculo de animais tratados com STZ. Por outro lado, a diminuição da fosforilação do IRS1, sem uma diminuição da associação IRS-lISHP2, protege a fosforilação do AKT /PKB, como demonstrado em figado dos animais senis (AU)

• Processo FAPESP: 97/00188-5 - Regulação da interação IRS-1/SHPTP2 em tecidos de ratos: efeitos da hepatectomia parcial e de situações de resistência a insulina
• Beneficiário: Maria Helena de Melo Lima
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado