Advanced glycation end products-induced insulin resistance involves repression of skeletal muscle GLUT4 expression

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Pinto-Junior, Danilo C. ^[1] ; Silva, Karolline S. ^[2] ; Michalani, Maria L. ^[1] ; Yonamine, Caio Y. ^[1] ; Esteves, Joao V. ^[1] ; Fabre, Nelly T. ^[3] ; Thieme, Karina ^[3] ; Catanozi, Sergio ^[2] ; Okamoto, Maristela M. ^[1] ; Seraphim, Patricia M. ^[4] ; Correa-Giannella, Maria L. ^{[5, 3]} ; Passarelli, Marisa ^[2] ; Machado, Ubiratan F. ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Sao Paulo, Inst Biomed Sci, Dept Physiol & Biophys, Sao Paulo - Brazil

^[2] Univ Sao Paulo, Fac Med, Hosp Clin HCFMUSP, Lab Lipides LIM 10, Sao Paulo, SP - Brazil

^[3] Univ Sao Paulo, Fac Med, Hosp Clin HCFMUSP, Lab Carboidrato & Radioimunoensaio LIM 18, Sao Paulo - Brazil

^[4] Univ Estadual Paulista, Fac Sci & Technol, Dept Physiotherapy, Sao Paulo - Brazil

^[5] Univ Nove Julho Uninove, Programa Posgrad Med, Sao Paulo - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: SCIENTIFIC REPORTS; v. 8, MAY 25 2018.
• Citações Web of Science: 4

Resumo

Little is known about advanced glycation end products (AGEs) participation in glucose homeostasis, a process in which skeletal muscle glucose transporter GLUT4 (Scl2 alpha 4 gene) plays a key role. This study investigated (1) the in vivo and in vitro effects of AGEs on Slc2 alpha 4/GLUT4 expression in skeletal muscle of healthy rats, and (2) the potential involvement of endoplasmic reticulum and inflammatory stress in the observed regulations. For in vivo analysis, rats were treated with advanced glycated rat albumin (AGE-albumin) for 12 weeks; for in vitro analysis, soleus muscles from normal rats were incubated with bovine AGE-albumin for 2.5 to 7.5 hours. In vivo, AGE-albumin induced whole-body insulin resistance; decreased (similar to 30%) Slc2 alpha 4 mRNA and GLUT4 protein content; and increased (similar to 30%) the nuclear content of nuclear factor NF-kappa-B p50 subunit (NFKB1), and cellular content of 78 kDa glucose-regulated protein (GRP78). In vitro, incubation with AGE-albumin decreased (similar to 50%) the Slc2 alpha 4/GLUT4 content; and increased cellular content of GRP78/94, phosphorylated-IKK-alpha/beta, nuclear content of NFKB1 and RELA, and the nuclear protein binding into Slc2 alpha 4 promoter NFKB-binding site. The data reveal that AGEs impair glucose homeostasis in non-diabetic states of increased AGEs concentration; an effect that involves activation of endoplasmic reticulum-and inflammatory-stress and repression of Slc2 alpha 4/GLUT4 expression. (AU)

• Processo FAPESP: 12/20432-0 - AVALIAÇÃO DE miRNAs POTENCIALMENTE REGULADORES DA EXPRESSÃO DE Slc2a4/GLUT4 EM MÚSCULO ESQUELÉTICO DE RATOS DIABÉTICOS
• Beneficiário: João Victor Del Conti Esteves
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 16/15603-0 - Desvendando mecanismos envolvidos no controle glicêmico e nas complicações crônicas do Diabetes mellitus: contribuições à saúde humana
• Beneficiário: Ubiratan Fabres Machado
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 16/25155-5 - Papel da neuroinflamação e de histonas desacetilases sobre mecanismos de transcrição do gene SLC2A4 em células SH-SY5Y e neurônios do hipocampo de humanos obesos sem e com diabetes
• Beneficiário: Caio Yogi Yonamine
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 12/18724-2 - Albumina modificada por glicação avançada e resistência insulínica em ratos: foco no tecido adiposo periepididimal e nas ações da n-acetilcisteína
• Beneficiário: Karolline Santana da Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 13/00713-7 - Efeitos da administração crônica de albumina modificada por glicação avançada (age) sobre o tecido hepático: caracterização do perfil histológico, inflamatório e antioxidante
• Beneficiário: Nelly Takashima Fabre
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 14/17251-9 - Efeitos da administração crônica de albumina modificada por glicação avançada (AGE) sobre o tecido renal: caracterização do perfil inflamatório, antioxidante e epigenético
• Beneficiário: Karina Thieme
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado