Papel de ABCA1 en el contenido de colesterol de membrana y en el transporte de glucosa mediada por GLUT4 en fibras musculares de ratones adultos

Abstract

El transportador ATP Binding Cassette A1 (ABCA1) facilita el flujo de salida de colesterol hacia las apolipoproteinas A-1 (apoA-1) libre de lípidos, siendo una proteína de membrana esencial en las etapas iniciales de la biogénesis de las lipoproteínas de alta densidad (HDL, High Density Lipoprotein, de sus siglas en inglés). Evidencia reciente sugiere que ABCA1 regula el contenido lipídico, la tolerancia a la glucosa y la sensibilidad a la insulina en el tejido adiposo. La mayor parte del transporte de glucosa mediado por GLUT4 ocurre en los túbulos transversales (TT), un sistema de membrana especializado enriquecido en colesterol y esfingolípidos presente en las células del músculo esquelético. De manera interesante, el contenido de colesterol en los TT está aumentado en ratones con resistencia a la insulina (RI). Sin embargo, aún es desconocido el papel de ABCA1 en el metabolismo de la glucosa del músculo esquelético. El objetivo principal de este trabajo fue evaluar el papel funcional del transportador ABCA1 sobre la homeostasis de la glucosa y la acumulación de colesterol en el músculo esquelético. Ratones C57BL/6J fueron alimentados por 8 semanas con una dieta control (NCD, Normal Chow Diet, de sus siglas en inglés) o una dieta alta en grasas (HFD, High Fat Diet, de sus siglas en inglés). Se realizaron ensayos de qPCR y Western blot sobre homogeneizados del músculo completo e inmunofluorescencia en fibras aisladas de músculo. Los ratones alimentados con NCD fueron electroporados con plasmidios shABCA1-RFP o scrambled y posteriormente se evaluó la vía de señalización dependiente de insulina, la captación de glucosa medida por 2-NBDG y el contenido de colesterol con la tinción de Filipina III en fibras aisladas del músculo flexor digitorum brevis (FDB). Los niveles de ARNm y el contenido de ABCA1 fue menor en los homogeneizados de músculo de ratones alimentados con HFD comparado con los ratones alimentados con NCD. ABCA1 fue localizado en los TT de fibras aisladas de FDB y la inmunotinción fue menor en fibras provenientes de músculos de ratones HFD comparados con los NCD. La electroporación in vivo del plasmidio shABCA1-RFP de los músculos FDB de ratones NCD resultó en una disminución del 70% del contenido de la proteína ABCA1, con un aumento de 1,6 veces el contenido de colesterol y una disminución de la fosforilación de Akt y de la captación de 2-NBDG dependiente de insulina, comparada con las fibras electroporadas con el plasmidio scrambled-RFP. Basado en estos resultados concluimos que ABCA1 regula el contenido de colesterol y afecta la captación de glucosa en fibras aisladas de músculo esquelético. La evidencia presentada en este trabajo, podría ayudarnos a definir si los cambios en la expresión/función de ABCA1 contribuye a la acumulación anómala de colesterol y el transporte alterado de glucosa, observado en las membranas de los TT del músculo esquelético en una condición de RI.