Participación de la vía transduccional IP3-Receptor de IP3-Calcio en la acción de insulina en células musculares esqueléticas

Abstract

El músculo esquelético, uno de los principales tejidos sensibles a insulina, es el principal encargado del mantenimiento de la homeostasis de la glucosa, disponiendo de alrededor de un 80% de la glucosa circulante postprandial, mediante la acción de insulina. El principal encargado de realizar esta acción, es el transportador de glucosa GLUT4, cuya translocación a la membrana plasmática es mediada por esta hormona. Este trabajo se centra en definir el papel del calcio (Ca2+), importante mensajero intracelular, en el transporte de glucosa inducido por insulina. Para ello, se utilizó la línea celular de músculo esquelético L6-GLUT4-myc que expresa establemente un epítope myc en el transportador de glucosa GLUT4. Se obtuvo como resultado que EGTA, un quelante de calcio extracelular, no alteró la fosforilación de Akt, como tampoco la translocación del GLUT4, y por tanto, el transporte de glucosa inducido por insulina. En contraste, BAPTA-AM, un quelante de calcio intracelular, disminuyó significativamente, la fosforilación de Akt y la translocación del transportador de glucosa GLUT4 dependiente de insulina. Conjuntamente, la reorganización de la actina cortical, un evento necesario para la translocación del transportador GLUT4, también se alteró por la ausencia de calcio intracelular. Por otro lado, la expresión transitoria de una proteína tampón de calcio como es parvalbúmina, también disminuyó la translocación del GLUT4. Además, BAPTA-AM disminuye el transporte de glucosa, de una manera dependiente de la concentración. Específicamente, el bloqueo farmacológico del receptor de IP3, por xestospongina B redujo la fosforilación de Akt. Por el contrario, Ryanodina, usada como bloqueador del receptor de ryanodina, no afectó la fosforilación de Akt. Xestospongina B y U-73122, un inhibidor de PLC, disminuyeron significativamente la translocación del transportador GLUT4 y el transporte de glucosa dependiente de insulina. Ryanodina ejerció una leve caída en estos parámetros. En conclusión, el Ca2+ es un activo regulador de la actividad de Akt, modulando la translocación del transportador GLUT4 y el transporte de glucosa inducidos por insulina. Específicamente, la liberación de calcio a partir de los reservorios dependientes del receptor de IP3, regula el transporte de glucosa dependiente de insulina, en el músculo esquelético

The skeletal muscle, a major insulin-sensitive tissue, is responsible for the maintenance of glucose homeostasis, accounting for ~80% of post-prandial circulating glucose, primarily through the action of insulin. GLUT4 is the major glucose transporter, whose translocation to plasma membrane is mediated by this hormone. This work focuses on defining the role of calcium (Ca2+), important intracellular messenger, on the insulin-induced glucose transport in sketletal muscle cells. To this end, the skeletal muscle cell line L6-GLUT4-myc was used. This cell line stably expresses a c-myc epitope on glucose transporter GLUT4. The results showed that the extracellular calcium chelator EGTA did not alter Akt phosphorylation, nor the GLUT4 translocation, and therefore, the insulininduced glucose transport. In contrast, the intracellular calcium chelator BAPTA-AM significantly decreased Akt phosphorylation and the insulindependent GLUT4 translocation. Together, cortical actin reorganization, an event required for GLUT4 transporter translocation, is also altered in the absence of intracellular calcium. On the other hand, the transient expression of the calcium buffer protein parvalbumin also decreased GLUT4 translocation. In addition, BAPTA-AM diminished glucose transport, in a concentration dependent manner. The harmacological blockade of IP3 receptor by xestospongin B, reduced Akt phosphorylation. By contrast, Ryanodine, used as a ryanodine receptor antagonist, did not affect Akt phosphorylation. Xestospongin B and U-73122, a phospholipase C inhibitor, significantly decreased insulin-dependent GLUT4 translocation and glucose transport. Ryanodine slightly decreased both parameters. In conclusion, Ca2+ is an active regulator of Akt activity, modulating GLUT4 and glucose transport. Specifically, calcium release from IP3 receptor-dependent storages regulates insulin-dependent glucose transport in skeletal muscle cells