Rosiglitazona y expresión de ABCA1 : efectos sobre el nivel de colesterol de membrana plasmática en el músculo esquelético de ratones obesos adultos

Abstract

La resistencia a la insulina es un estado fisiopatológico altamente prevalente que antecede la aparición de diabetes tipo II. La obesidad como factor predisponente a estas patologías, se asocia a un estado de lipotoxicidad en áreas claves del metabolismo, interfiriendo en la señal de insulina especialmente en el músculo esquelético, tejido que capta gran parte de la glucosa en estados postprandiales. El colesterol, ha sido sugerido como un posible regulador de la sensibilidad a la insulina. En este contexto, la proteína ATP-Binding Cassette A1 (ABCA1) media la extracción de colesterol de la célula y su disminución se asocia a una acumulación de colesterol y pérdida de la sensibilidad a la insulina en el músculo esquelético de ratón adulto. Se ha descrito en otros tejidos que la expresión de ABCA1 es inducida por agonistas farmacológicos del receptor nuclear PPAR como rosiglitazona (RSG). Sin embargo, los efectos de su sobreexpresión en el músculo esquelético adulto aún no han sido estudiados. El objetivo principal de este trabajo es evaluar el contenido proteico de ABCA1 y los niveles de colesterol en la membrana plasmática tras la acción de RSG en músculo esquelético de ratones obesos. Se inyectó intraperitonealmente 3 mg/kg/día de RSG o vehículo (VEH) durante 8 días a un modelo de ratón C57BL/6J alimentados con dieta alta en grasas (HFD) por 8 semanas (grupos HFD+RSG y HFD+VEH, respectivamente). Posterior al tratamiento, se analizaron parámetros fisiológicos como peso, glicemia, niveles de colesterol total y triglicéridos plasmáticos, grasas corporales, además de una prueba de tolerancia a la glucosa en ambos grupos. Los niveles proteicos de ABCA1 fueron medidos a través de Western blot en el músculo esquelético y los niveles de colesterol por Filipina III en fibras musculares aisladas desde el músculo Flexor digitor brevis (FDB). La intervención con RSG disminuyó en un 14% los niveles de colesterol en fibras musculares esqueléticas posterior al tratamiento, pese a no modificar significativamente los niveles proteicos de ABCA1, presentando solo una tendencia al alza en el músculo FDB, por otro lado, el tratamiento no generó cambios en los parámetros fisiológicos, salvo presentar una tendencia a mejorar el control glicémico postprandial. Estos resultados permitirán identificar alternativas de sobreexpresión de ABCA1 para entender su contribución en la acumulación de colesterol en la membrana plasmática de la célula muscular, con la finalidad futura de identificar su modulación en la sensibilidad a insulina del músculo esquelético en ratones obesos.

ROSIGLITAZONE AND EXPRESSION OF ABCA1: Effects on the level of plasma membrane cholesterol in the skeletal muscle of adult obese mice. Insulin resistance is a highly prevalent pathophysiological state that precedes the onset of type II diabetes. Obesity as a predisposing factor to these pathologies is associated with a state of lipotoxicity in key areas of metabolism, interfering in the insulin signal, especially in skeletal muscle, a tissue that acts as a metabolic regulator, capturing a large part of glucose in postprandial states. Cholesterol, an integral component of cell membranes, has been suggested as a possible regulator of insulin sensitivity. In this context, the ATP-Binding Cassette A1 (ABCA1) protein mediates the extraction of cholesterol from the cell and its decrease is associated with an accumulation of cholesterol and loss of insulin sensitivity in adult mice skeletal muscle. It has been described in other tissues, that the expression of ABCA1 is induced by pharmacological agonists of nuclear PPAR receptors like a rosiglitazone (RSG). However, the effects of overexpression in adult skeletal muscle have not yet been studied. The main objective of this work is to evaluate the protein content of ABCA1 and the levels of cholesterol in the membrane after the action of RSG in skeletal muscle of obese mice. 3 mg/kg/day of RSG or vehicle (VEH) was injected intraperitoneally for 8 days in a C57BL/6J mouse model fed a high-fat diet (HFD) for 8 weeks (HFD+RSG and HFD+VEH groups, respectively). After treatment, physiological parameters such as weight, blood glucose levels, plasmatic cholesterol levels, plasmatic triglycerides levels and body fat were analyzed, as well as a glucose tolerance test in both groups. Protein levels of ABCA1 were measured through Western blot in skeletal muscle and cholesterol levels by Filipin III in muscle fibers isolated from Flexor digitor brevis muscle (FDB). The intervention with RSG reduced the levels of cholesterol in skeletal muscle fibers after treatment by 14%, despite not modifying the protein levels of ABCA1, presenting only an upward trend in the FDB muscle, on the other hand, the treatment did not generate changes in physiological parameters, except to present a tendency to improve postprandial glycemic control. These results will allow identify alternatives of ABCA1 overexpression and understanding their contribution in the accumulation of cholesterol in the plasma membrane with a future view to identify its modulation in skeletal muscle insulin sensitivity in obese mice.