Efeito da hiperinsulinemia cronica na regulação das etapas iniciais da ação insulinica em tecidos de ratos

Autor(es)

Mirian Ueno

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Ciências Médicas
• Data de defesa: 2001-09-24

Membros da banca

Mario José Abdalla Saad; Regina Celia Santiago Moises; Sigisfredo Luis Brenelli; Everardo Magalhães Carneiro

• Orientador: Mario José Abdalla Saad; Kleber Gomes Franchini

Resumo

A resistência à insulina, definida como uma resposta biológica subnormal a uma determinada concentração de insulina, é componente essencial da fisiopatologia ou etiopatogenia de importantes doenças como diabetes tipo 2, obesidade e hipertensão arterial. Em humanos e em modelos animais, a hiperinsulinemia produzida por "clamp" normoglicêmico por 3 a 5 dias é capaz de induzir resistência à insulina A insulina, ao se ligar à subunidade a de seu receptor heterotetramérico, dá inicio a uma série de ações imediatas e tardias, metabólicas e promotoras de crescimento. Tais eventos ocorrem através da estimulação da subunidade f3transmembrana do receptor, que se autofosforila e ativa a fosforilação de substratos endógenos intracelulares, conhecidos como substratos do receptor de insulina ou IRSs. Os principais substratos do receptor de insulina são o IRS-1 e IRS-2, que quando fosforilados em tirosina se ligam e ativam proteínas com porção SH2, como a PI 3-quinase. A ativação destas proteínas desencadeia a ativação de duas serina-quinases importantes que são a AKT e as ERKs (112), que são essenciais, respectivamente, para os efeitos metabólicos e de controle gênico do hormônio. Neste estudo investigamoso nível protéico e grau de fosforilação em tirosina do receptor de insulina, dos substratos 1 e 2 do receptor (IRS-1 e IRS-2), a associação deles com a enzima PI 3-quinase, o grau de fosforilação em serinaftreonina da AKT e a fosforilação das ERKs (112)em tecido hepático, muscular, cardíaco, adiposo, e em ilhotas de Langerhans isoladas de ratos submetidos ao clamp hiperinsulinêmico normoglicêmico por cinco dias (Ri5). A infusão de insulina por cinco dias induziu aumento dos níveis séricos de insulina de jejum e reduziu em cerca de 40% a utilização de glicose mediada pela insulina. No tecido hepático, a hiperinsulinemia crônica induziu, após estímulo agudo com insulina, redução do grau de fosforilação do receptor de insulina, do IRS-2, da associação deste substrato com a PI 3-quinase e da fosforilação da AKT. Não observamos diferença nos níveis protéicos do IR e de seus substatos (1 e 2), da fosforilação do IRS-1 e sua associação com a PI 3-quinase, e da fosforilação das ERKs (112), em ratos Ri5 comparado aos controles. Quando estudamos o tecido muscular, após estímulo agudo com insulina, observamos uma diminuição significativa no grau de fosforilação do receptor de insulina, do IRS-l, na associação deste substrato com a PI 3-quinase e na fosforilação da AKT em ratos Hi5, em relação aos controles. Entretanto, a hiperinsulinemia crônica não alterou os níveis protéicos do IR, IRS-I, IRS-2, a fosforilação do IRS-2, a associação IRS-2/PI 3-quinase e a fosforilação das ERKs. o tecido cardíaco de ratos Hi5 apresentou resultados similares ao músculo esquelético, com redução do nível protéico e fosforilação do IRS-I, da associação deste substrato com a PI 3-quinase e da fosforilação da AKT, após estímulo agudo com insulina. Não houve diferença no nível protéico e grau de fosforilação do receptor de insulina e do IRS-2, na associação IRS-2/PI 3-quinase, e na fosforilação das ERKs, entre os grupos controle e Ri5. A hiperinsulinemiacrônica por cinco dias não alterou o nível protéico e grau de fosforilação do receptor de insulina no tecido adiposo, comparado aos controles, mas induziu aumento do nível protéico, grau de fosforilação e associação com a PI 3-quinase dos substratos 1 e 2 do receptor de insulina. No estudo da AKT, observamos aumento da fosforilação no estado basal dos ratos do grupo Hi5. Também não foi observada alteração do grau de fosforilação das ERKs. As ilhotas de Langerhans isoladas de ratos Ri5 apresentaram, como no tecido adiposo, aumento do nível protéico, grau de fosforilação e associação com a PI 3-quinase dos IRS-l e -2, sem alterar o nível protéico e grau de fosforilação do receptor de insulina e das ERKs. Em resumo, os resultados do nosso estudo demonstraram que a infusão crônica de insulina por 5 dias induziu resistência a esse hormônio, com diminuição de transmissão do sinal de insulina em fígado, músculo e coração, e incremento dessas vias em tecido adiposo e ilhotas. No fígado, a menor fosforilação/ativação da AKT foi conseqüente à menor fosforilação do IRS-2, e em músculo esquelético e cardíaco à menor fosforilação do IRS-l. Em tecido adiposo e ilhotas, os dois substratos do receptor de insulina, IRS-l e IRS- 2 aumentaram seus níveis e grau de fosforilação. A hiperinsulinemia crônica por 5 dias modulou especificamente os efeitos metabólicos do hormônio, através da AKT, sendo que a via mitogênica, através das ERKs (112)não sofreu regulação em nenhum tecido estudado dos animaisRiS. A regulação tecido-específica das vias de transmissão do sinal de insulina em ratos que receberam infusão desse hormônio por 5 dias, contribui para explicar os mecanismos moleculares de resistência à insulina nestes animais, e sugere também modelos de regulação que podem estar presentes na instalação de obesidade, hiperinsulinemia e resistência à insulina (AU)

• Processo FAPESP: 97/13843-1 - Regulacao das etapas iniciais da acao insulinica em figado, musculo, coracao e tecido adiposo de ratos: efeito da hiperinsulinemia cronica.
• Beneficiário: Mirian Ueno
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado