Participação do elemento responsivo ao AMPc (CRE) na regulação da expressão do SLC2A4 pelo Sistema Nervoso Autônomo Simpático

Resumo

O Slc2a4 (Solute carrier 2a4) é o gene que codifica a proteína GLUT4, um transportador de glicose responsivo à insulina, localizado principalmente em células musculares e adiposas. Alterações na expressão deste gene correlacionam-se de maneira direta com o aumento ou diminuição da sensibilidade à insulina. O gene do Slc2a4 (que codifica a proteína GLUT4) possui regiões específicas, chamadas de elementos responsivos, que ancoram proteínas, denominadas fatores transcricionais, que podem atuar tanto como ativadores quanto repressores da transcrição gênica. Os efeitos do sistema nervoso simpático no metabolismo de glicose são mediados pela concentração plasmática de adrenalina e pela inervação simpática direta no músculo esquelético. A adrenalina, quando se liga a receptores de membrana acoplados à proteína G, estimula a geração de AMPc, ativando cascatas de serinas cinases e fosforilações de fatores de transcrição nucleares, como o CREB (cAMP Responsive Element-Binding protein), que então forma um homodímero e liga-se a uma região CRE (cAMP Responsive Element) conservada no DNA de genes alvos, ocorrendo assim a transcrição gênica. O tecido muscular esquelético é o maior local envolvido na captação de glicose dependente de insulina, mediada pelo GLUT4. Já foi demonstrado, em músculo esquelético, que o sistema ²-adrenérgico modula a expressão de Slc2a4/GLUT4 no jejum e que a alta atividade simpática, encontrada em animais hipertensos, aumenta a expressão do Slc2a4 no diabetes experimental; porém pouco se sabe sobre como essa regulação ocorre. Este projeto pretende testar a hipótese de que o gene Slc2a4 possua elemento responsivo ao AMPc (CRE), e que este seja a principal via pela qual a atividade simpática estimula a expressão do Slc2a4. Para isso faremos estudos específicos de ensaio de mobilidade eletroforética (visando testar potenciais domínios como responsivos ao AMPc) e transfecção celular (para confirmar o efeito estimulador sobre a transcrição). Adicionalmente, testaremos a atividade transcricional deste elemento em condições experimentais de maior ou menor atividade simpática. Portanto este trabalho pretende elucidar os mecanismos transcricionais pelos quais o Sistema Nervoso Autônomo Simpático estimula o Slc2a4 no tecido muscular esquelético. (AU)