Hormônio adrenomedulina como principal fator de resistência à insulina no diabetes tipo 2 associado à obesidade

Hormônio adrenomedulina como principal fator de resistência à insulina no diabetes tipo 2 associado à obesidade

Um novo estudo mostra como as células endoteliais contribuem para a resistência à insulina na diabetes associada à obesidade, destacando a adrenomedulina como um potencial alvo terapêutico.

Um estudo recentemente publicado emCiênciaExamina os mecanismos subjacentes da resistência endotelial à insulina envolvidos no diabetes associado à obesidade.

O que causa a resistência à insulina?

O diabetes é uma doença crônica que ocorre quando o corpo não consegue produzir ou utilizar adequadamente a insulina, um hormônio que facilita o transporte de glicose do sangue para as células para obter energia. A ativação dos receptores de insulina, que são altamente expressos no lado luminal das células endoteliais, induz a atividade da sintase do óxido nítrico (NO) endotelial (ENOS). Posteriormente, a vasodilatação mediada pelo NO permite que a insulina atinja células-alvo metabólicas, incluindo adipócitos, células musculares esqueléticas e hepatócitos.

Níveis excessivos de glicose no sangue podem levar à resistência à insulina, que afeta essas células-alvo. AnteriorIn vivoEstudos demonstraram que a perda específica do receptor de insulina ou do substrato 2 do receptor de insulina, específica do endotélio, resulta na redução da sensibilidade à insulina devido ao enfraquecimento dos efeitos da insulina no tecido adiposo e no músculo esquelético, mas não no fígado.

Além da diabetes, a resistência à insulina também aumenta o risco de várias outras doenças, incluindo doenças cardiovasculares, esteato-hepatite não alcoólica, cancro e doenças neurodegenerativas. Portanto, é crucial elucidar os mecanismos precisos envolvidos na resistência endotelial à insulina, a fim de desenvolver novas estratégias para prevenir e tratar esta doença.

Sobre o estudo

Os pesquisadores do presente estudo conduziram váriosin vitroexperimentos usando células endoteliais venosas umbilicais humanas (HUVECs) e células endoteliais microvasculares do tecido adiposo humano (HATMVECs) para identificar um receptor acoplado à proteína G (GPCR) que provavelmente opera a montante da proteína Gs de ligação ao trifosfato de guanosina (GTP) em células endoteliais e seu envolvimento na inibição da sinalização da insulina. Para tanto, foi realizado um pequeno knockdown de ácido ribonucleico interferente de 16 GPCRs, seguido de quantificação de proteínas e ensaios de fosforilação e atividade de insulina.

Para oIn vivoEstudos, o histórico de camundongos C57BL/6J foi usado para gerar deficiência indutível de Gαs específica do endotélio, receptor semelhante ao receptor de calcitonina específico do endotélio (CALCRL) e camundongos deficientes em adrenomedulina. A mediação Cre foi induzida pelo tratamento com tamoxifeno durante cinco dias consecutivos.

Os ratos foram alimentados com uma dieta rica em gordura (DH) durante 16 semanas para induzir obesidade e resistência sistêmica à insulina. Para o teste de tolerância à glicose (GTT), os camundongos foram jejuados por seis horas para camundongos HFD-FED e 2,0 mg de glicose/grama de glicose/grama de glicose/grama de glicose/grama de glicose/grama para camundongos controle consumindo uma dieta alimentar normal.

Os ratos também foram submetidos a um teste de tolerância à insulina (ITT), no qual os ratos permaneceram em jejum por seis horas.

Resultados do estudo

In vitroExperimentos de SIRNA mostraram que a depleção de Gαs e CALCRL de HUVECs resultou no aumento da fosforilação de ENOS e Akt induzida por insulina, bem como na formação de NO induzida por insulina. Da mesma forma, a depleção de adrenomedulina resultou no aumento da fosforilação do receptor de insulina induzida pela insulina.

Embora a adrenomedulina possa induzir alguma fosforilação de ENOs na ausência de insulina, na presença de insulina, a adrenomedulina inibe a fosforilação do receptor de insulina e a sinalização a jusante. “

Nas células endoteliais, tanto o CALCRL quanto a proteína modificadora da atividade do receptor 2 (Ramp2) funcionam como receptores para adrenomedulina. A adrenomedulina, que é altamente expressa nas células endoteliais, pode induzir a ativação da ENOS após a inibição da proteína quinase A (PKA).

A sinalização PKA pode aumentar a atividade da proteína tirosina fosfatase 1B (PTP1B), uma fosfotirosina fosfatase que desfosforila o receptor de insulina nos resíduos de tirosina 1162 e 1163, que sofre autofosforilação após o knockdown de Gαs. Enquanto o tratamento com insulina inibiu a atividade da PTP1B, a adrenomedulina aumentou a atividade basal da PTP1B e preveniu a sua inibição após o tratamento com insulina. Notavelmente, esta atividade é dependente da PKA, como demonstrado pelo tratamento com o peptídeo inibidor da PKA PKI, que bloqueou esta atividade pela adrenomedulina. Estes resultados sugerem o papel da adrenomedulina na inibição da fosforilação do receptor de insulina induzida pela insulina, aumentando a atividade da PTP1B.

In vivoDescobertas experimentais mostraram que a perda da sinalização endotelial do receptor de adrenomedulina-GS aumenta a ativação do receptor de insulina induzida pela insulina, melhorando assim a sensibilidade à insulina, a fosforilação do receptor induzida pela insulina e a sinalização a jusante em ácidos graxos com DM2.

Em comparação com a fosforilação inalterada de ENOS observada nos tecidos normais tratados com insulina, ambos os camundongos knockout para Gαs e Calcrl apresentaram altos níveis plasmáticos de nitrato e nitrito. A ativação reduzida da ENOS endotelial induzida pela insulina e a perfusão do músculo esquelético também foram observadas em camundongos obesos e foram provavelmente o resultado da ativação do receptor de adrenomedulina acoplado ao GS.

Camundongos obesos foram alimentados com ração em comparação com camundongos normais, o que se deveu ao aumento dos níveis de adrenomedulina produzida pelos adipócitos. Camundongos obesos sem adrenomedulina, bem como aqueles tratados com o peptídeo antagonista do receptor adMedulina ADM, apresentaram melhora na tolerância à glicose e na sensibilidade à insulina.

Conclusões

O presente estudo destaca o papel das células endoteliais na promoção da resistência à insulina no DM2. A resistência endotelial à insulina em indivíduos obesos com DM2 está associada ao aumento dos níveis plasmáticos de adrenomedulina e CFH; Portanto, o bloqueio do receptor endotelial de adrenomedulina e os eventos de sinalização a jusante podem tratar eficazmente a resistência sistêmica à insulina observada na obesidade.

Considerando esses achados, a inibição endotelial da fosforilação do receptor de insulina induzida por adrenomedulina e baseada em GS/PKA poderia ser usada como um alvo terapêutico para prevenir e tratar a resistência à insulina.

Fontes: