Transmissão do sinal de insulina na aorta de ratos adultos
Henrique Gottardello Zecchin
DISSERTAÇÃO
Português
(Broch.)
T/UNICAMP Z19t
Campinas, SP : [s.n.], 2002.
154p. : il.
Orientador: Mario Jose Abdalla Saad
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas
Resumo: Estudos epidemiológicos demonstram forte associação entre resistência à insulina, hipertensão e morbidade cardiovascular. A insulina, além de seus efeitos metabólicos, exerce efeitos cardiovasculares mediados pelo sistema nervoso simpático e pela via do óxido nítrico (NO). Recentemente foi...
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Resumo: Estudos epidemiológicos demonstram forte associação entre resistência à insulina, hipertensão e morbidade cardiovascular. A insulina, além de seus efeitos metabólicos, exerce efeitos cardiovasculares mediados pelo sistema nervoso simpático e pela via do óxido nítrico (NO). Recentemente foi descoberto que, em situações normais, a insulina ativa a produção de NO em células endoteliais em cultura através de um mecanismo dependente da fosfatidilinositol (PI) 3-quinase, com ativação da Akt e subseqüente fosforilação da óxido nítrico sintase endotelial (eNOS ou NOS3) em resíduos de serina. As ações da insulina no sistema cardiovascular estão reduzidas em diversos estados de resistência à insulina, porém o mecanismo através do qual ocorre manutenção da pressão arterial normal e ausência de doença cardiovascular em alguns modelos animais de resistência à insulina ainda não foi estudado. Neste estudo, usando técnicas de imunoprecipitação e immunoblotting, examinamos in vivo a regulação das proteínas envolvidas na transmissão do sinal de insulina no músculo esquelético e na aorta torácica de ratos obesos envelhecidos (12 meses de idade), os quais apresentaram resistência à insulina mas não desenvolveram doença cardiovascular, comparando-os com ratos jovens (2 meses de idade). As vias envolvidas na transmissão intracelular do sinal de insulina tiveram comportamentos diferentes nos tecidos estudados. Os ratos com 12 meses de idade apresentaram redução significativa na transmissão do sinal de insulina pela via da PI 3-quinase no músculo esquelético, com níveis teciduais e graus de ativação normais da MAP quinase. Na aorta, entretanto, a via da PI 3-quinase / Akt mostrou-se preservada, levando à ativação normal da óxido nítrico sintase endotelial; as isoformas ERK1/2 da MAP quinase apresentaram maiores graus de fosforilação e níveis teciduais nos animais com 12 meses, tanto na ausência quanto após estímulo com insulina, em comparação aos animais jovens. A redução na ativação da via da PI 3-quinase / Akt pela insulina no músculo esquelético de ratos com 12 meses de idade pode ter contribuído para o fenótipo de resistência à insulina apresentado por este modelo animal. No vaso, entretanto, apesar do aumento da quantidade e ativação da MAP quinase, a preservação da via da PI 3-quinase pode ter contribuído para evitar a aterosclerose e hipertensão arterial sistêmica no rato obeso e envelhecido
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Abstract: The association between insulin resistance, hypertension and cardiovascular morbidity has been well established. However, the mechanism by which there is maintenance of normal blood pressure and absence of cardiovascular disease despite insulin resistance in some animal models is not...
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Abstract: The association between insulin resistance, hypertension and cardiovascular morbidity has been well established. However, the mechanism by which there is maintenance of normal blood pressure and absence of cardiovascular disease despite insulin resistance in some animal models is not c1ear. Besides its metabolic effects, insulin is able to act in cardiovascular system direct1y in vascular cells promoting the increase in amino acid transport, glycogen synthesis, DNA synthesis, gene expression, nitric oxide release and regulation of mRNA expression of matrix proteins. Insulin stimulates the tyrosine kinase activity of its receptor, resulting in the phosphorylation of its cytosolic substrates IRSs and Shc, which bind differentially to various downstream signaling proteins, such as phosphatidylinositol 3-kinase (pI 3-K). Recently, it has been demonstrated that insulin is able to stimulate NO production in cultured endothelial cells through a PI 3-K pathway, activating the serine/threonine protein kinase Akt and subsequently phosphorylating and activating the endothelial nitric oxide synthase (eNOS I NOS3). As is the case for other growth factors, insulin also stimulates the mitogen-activated protein (MAP) kinase extracellular signal-regulated kinase (ERK), which is critical in mitogenic response. The insulin resistance of type 2 diabetes, obesity and aging is characterized by defects at many levels, with decreases in receptor concentration and kinase activity, in concentration and phosphorylation of IRS-l and -2, in PI 3-K activity, in glucose transporter translocation and in the activity of intracellular enzymes in muscle, liver and adipocytes. In the present study, the insulin signaling pathways in skeletal muscle and thoracic aortae from 2- and 12-month-old rats - which have insulin resistance but do not develop cardiovascular disease - have been analysed using immunoprecipitation and immunoblotting technics. The 12-month-old normotensive rats showed marked insulin resistance, which parallels the reduced effects of this hormone in insulin signaling cascade in muscle. In aorta, hosphatidylinositol (PI) 3-kinase / Akt pathway was preserved, leading to a normal activation of endothelial nitric oxide synthase; however, mitogen-activated protein (MAP) kinase isoforms showed higher levels and activation in middle-aged rats, both in the basal state and afier stimulation with insulin, when compared to young rats. ... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations
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