obiecte

abstract

Mutațiile alfa-sinucleinei proteice (SNCA) sunt asociate cu boala Parkinson. Am raportat recent că SNCA nemutate au crescut absorbția glucozei prin calea kinazei-Akt Gab1-PI3 și au elucidat efectele acesteia asupra reglării glucozei. Aici, am investigat asocierea SNCA cu rezistența la insulină (IR), o afecțiune caracterizată prin absorbția scăzută a glucozei tisulare. Observațiile noastre includ observații dintr-un studiu al populației, precum și un model de șoarece cu deficit de SNCA, care nu a fost caracterizat anterior în scenariul IR. La 1.152 de pacienți, am constatat că nivelurile serice de SNCA au fost corelate indirect cu indicatorii IR - indicele de masă corporală, evaluarea modelului homeostatic pentru IR (HOMA-IR) și insulina imunoreactivă (IRI) - și într-o măsură mai mică cu tensiunea arterială și vârsta. acești șoareci cu deficit de SNCA au prezentat modificări ale răspunsului la glucoză și insulină în timpul IR indus de dietă. În plus, în timpul evaluării clemelor euglicemice, șoarecii knock-out SNCA hrăniți cu o dietă bogată în grăsimi (HFD) au prezentat IR sever în țesutul adipos și mușchiul scheletic. Aceste descoperiri oferă noi informații despre IR și diabet și indică SNCA ca potențial candidat pentru cercetări ulterioare.

Sindromul metabolic este una dintre cele mai frecvente descoperiri în clinică și afectează milioane de pacienți din întreaga lume, ducând la o povară semnificativă asupra sistemelor de sănătate din întreaga lume 1, 2, 3. Acest sindrom se caracterizează prin prezența mai multor factori de risc și condiții care pot provoca tulburări metabolice, inclusiv hipertensiune arterială, diabet zaharat tip 2, obezitate și dislipidemie 4. Una dintre aceste condiții este rezistența la insulină (IR), care poate duce la diabet zaharat de tip 2. .

Mecanismul detaliat al IR nu a fost încă elucidat. Ipotezele care contribuie includ efectele citotoxice ale palmitatului în țesuturile periferice 5, activarea dependentă de receptorul Toll-4 a NF-κB, afectarea glicemică 7 și disfuncția mitocondrială 8. Cu toate acestea, primul factor care contribuie putativ (palmitatul) atrage cea mai mare atenție din partea cercetătorilor, ducând la noi terapii, cum ar fi receptorii proteinei G (GPCR) care vizează terapiile (adică agoniștii GPR-40) 9 .

Alfa-sinucleina (SNCA) este o proteină bogată în neuroni și țesuturi hematopoietice și este prezentă în serul 10, 11, 12, 13, 14, 15. SNCA pare să funcționeze în unele dintre mecanismele de mai sus care stau la baza IR. SNCA interacționează cu lipide, cum ar fi palmitatul, ca transportor de 16 proteine ​​libere de legare a acidului (FABP), previne expresia glioxalazei I și deteriorarea glicării în celulele neuronale 17 și are multe funcții extracerebrale. SNCA a fost asociat recent cu reglarea glucozei, precum și cu secreția de insulină negativă prin modularea canalelor K în celulele beta pancreatice 18. Acesta din urmă indică faptul că SNCA poate juca un rol în reducerea hiperinsulinemiei care se observă în condiții precum IR. De asemenea, am descris anterior funcția SNCA în metabolismul glucozei in vitro și in vivo prin intermediul receptorului heterodimer al acidului lipofosfatidic legat de receptorul proteinei G (LPAR2) - CD90 19; cu toate acestea, modul în care SNCA afectează insulina nu este clar. Această problemă a făcut obiectul investigației noastre.

Interesant, am observat un profil SNCA nedeclarat anterior legat de IR atât la oameni, cât și la rozătoare.

Rezultatul

SNCA și IR serice la om

Șoarecii SNCAKO prezintă alterarea metabolismului glucozei în timpul dietei induse de dieta IR

scăzute

(A) Indice de evaluare a modelului homeostatic de rezistență la insulină (HOMA IR) la șoareci WT și SNCAKO după 5 săptămâni de HFD. n = 10, fiecare grup. * P

La om, nivelurile serice de SNCA și HOMA-IR sau IRI au fost semnificativ și puternic corelate. Nivelurile scăzute ale SNCA serice au arătat în mod clar niveluri serice mai mari de HOMA-IR și insulină, în concordanță cu profilul metabolismului glucozei la șoarecii knock-out SNCA. Interesant este că au corelat, de asemenea, DBP, IMC și vârstă (ușoară corelație); acest lucru poate indica faptul că SNCA interacționează cu alți factori de risc pentru boli metabolice, împreună cu HOMA-IR și IRI la om. Aceste interacțiuni ale SNCA cu alte condiții decât HOMA-IR și IRI necesită cercetări suplimentare și vor face obiectul unor cercetări viitoare de către echipa noastră de cercetare.

Limitările studiului nostru privind populația includ designul său transversal. O abordare prospectivă ne va permite să înțelegem mai bine relația dintre cauzalitate și SNCA serică în timp, precum și valorile limită pentru nivelurile serice normale de SNCA. În plus, deoarece acest studiu a inclus numai pacienți de origine japoneză, constatările noastre nu pot fi generalizate la alte grupuri etnice. Este necesar un studiu suplimentar la pacienții cu boală metabolică sau diabet de tip 2 pentru a evalua posibila asociere între SNCA serică și severitatea bolii sau a complicațiilor.

Punctele forte ale studiului nostru includ o populație numeroasă, o gamă largă de caracteristici clinice ale pacienților, profesioniști din domeniul sănătății cu experiență extinsă cu studii clinice paralele anterioare în proiectul Tanno și Subetsu, un design cuprinzător (abordări umane și in vivo) și analize statistice solide. .,

În prezent, arsenicul terapeutic îngust împotriva IR este o provocare majoră pentru medici în reducerea riscului de a dezvolta IR și/sau diabet de tip 2, în care răspunsul la insulină tisulară este sever limitat. Ca atare, SNCA poate oferi noi căi către noi terapii în IR și diabet.

Materiale și metode

materiale

Am folosit SNCA recombinant (Atgen, Coreea de Sud) și insulină (Humulin-R100, Lilly, Japonia). Anti-BSA (albumina) a fost achiziționat de la Upstate Biotechnology (SUA); toți ceilalți anticorpi au fost cumpărați de la Cell Signaling (SUA).

Studiul uman

Proceduri pentru animale

Experimentele au fost aprobate de Comitetul de etică pentru experimentele pe animale de la Universitatea de Medicină de la Universitatea din Osaka Școala de Medicină. Toate experimentele in vivo au fost efectuate în conformitate cu reglementările pentru facilitățile de animale de la Universitatea din Osaka. Am folosit șoareci cu aceeași greutate corporală pentru comparații de grup. Insulina serică (Morinaga, Japonia), glucagonul (R&D, SUA) și cortizolul (Cayman Chemical Company, SUA) au fost cuantificate prin ELISA.

metode

imunoblotare

Probele au fost prelucrate prin SDS-PAGE și transferate în membranele PVDF. Membranele au fost apoi blocate în lapte degresat de 5% și incubate cu anticorpii lor respectivi. Am evaluat chemiluminescența folosind Image Quant LAS4000 mini (GE, SUA).

Test intraperitoneal de toleranță la glucoză și insulină (ipGTT și ipITT)

După 5 săptămâni de expunere la HFD 32 și după 8 ore de post, șoarecii au fost injectați cu glucoză (2 g/kg) sau insulină (0,8 UI/kg). Probele de sânge au fost extrase la 0, 15, 30, 60, 90 și 120 de minute.

Clemă pentru glucoză

După cateterizare cardiacă și obișnuința șoarecilor, șoarecii au fost postiti timp de 5 până la 6 ore. Apoi, în condiții euglicemice, șoarecii WT și SNCAKO au fost evaluați utilizând indicatori radiomarcați. Prelevarea de sânge și țesuturi a fost efectuată așa cum s-a descris mai sus (vezi Materiale suplimentare) 33, 34 .

analize statistice

Datele umane au fost analizate folosind IBM SPSS Statistics 19. Am folosit Stat View v5.0 atât pentru datele in vivo, cât și pentru cele in vitro. Am prezentat datele ca medie ± sd. Am folosit testul t Student și ANOVA pentru semnificație statistică.

Mai multe detalii

Cum se citează acest articol: Rodriguez-Araujo, G. și colab. Nivelurile scăzute de alfa-sinucleină din sânge sunt asociate cu rezistența la insulină. Știință. reprezentant. 5, 12081; doi: 10.1038/srep12081 (2015).

Informatii suplimentare

Fișiere PDF

Informatii suplimentare

Comentarii

Prin trimiterea unui comentariu, sunteți de acord să respectați Termenii și condițiile și Regulile comunității. Dacă considerați că acesta este un act ofensator care nu este conform cu termenii sau liniile directoare, vă rugăm să îl marcați ca fiind inadecvat.