Reprogramación metabólica hepática en condiciones de insulinorresistencia: fosfofructoquinasa-2 (PFK-2) y su rol regulador sobre la actividad de glucoquinasa (GQ).

MASSA ML; FRANCINI F; LENZEN S; GAGLIARDINO JJ

Buenos Aires Argentina

Jornada; Reunión Invernal Sociedad Argentina de Patología; 2007

Sociedad Argentina de Patología

Introducción: El aumento del uso de jarabes ricos en fructosa y carbohidratos refinados observado en los últimos años, contribuye a la actual epidemia de obesidad y DMT2. El daño en la regulación del metabolismo hepático de glucosa es la primera y más significativa consecuencia de estos cambios. Objetivo: Evaluar el efecto de la insulinorresistencia (IR) inducida por dieta rica en fructosa (DRF) sobre la PFK-2 y el efecto de ésta sobre la actividad de GQ hepática. Materiales y Métodos: Se alimentaron ratas Wistar adultas con dieta comercial sin (C) o con el agregado de fructosa (F) al 10 % en el agua de bebida. A los 21 días se midieron glucemias (G), trigliceridemias (TG) e insulinemias (I). Posteriormente se extrajo el hígado para 1) determinar niveles de ADNc de GQ y PFK-2 (RT-PCR), 2) separar las fracciones citoplasmática (FC) y nuclear (posteriormente incubada con digitonina: FN). En las fracciones FC y FN se midió actividad de GQ (espectrofluorometría) y expresión de GQ y PFK-2 (Western blot). Resultados: (F vs C): G 148 ± 4 vs 129 ± 5 mg%, p< 0.05; TG 114 ± 7 vs 68 ± 7 mg/dl, p< 0.001; I 4.4 ± 0.6 vs 2.7 ± 0.5 ng/ml, p<0.02; actividad de GQ citoplasmática respecto actividad total (% C/T) 86 ± 2.6 vs 33 ± 1.7, p<0.001. Mientras la expresión de GQ en FC fue similar en ambos grupos, no se detectó GQ en la fracción FN del grupo F. La expresión de PFK-2 en FC fue mayor en las ratas F (500 vs 100 %). La transcripción de GQ y PFK-2 fue similar en ambos grupos: (F vs C), GQ: 56 vs 57%; PFK-2: 45 vs 42%. Conclusiones: La IR inducida por DRF aumenta la actividad de GQ hepática promoviendo su traslocación al citoplasma y su interacción con la PFK-2 sin afectar su expresión. Estos resultados aportan nueva evidencia del rol activo de la interacción PFK2/GQ in vivo para mantener la homeostasis de la glucosa bajo condiciones normales y de IR inducida por DRF. Estos hallazgos in vivo avalarían el uso de moduladores de la actividad de GQ en patologías con metabolismo alterado de glucosa tales como la diabetes. El aumento del uso de jarabes ricos en fructosa y carbohidratos refinados observado en los últimos años, contribuye a la actual epidemia de obesidad y DMT2. El daño en la regulación del metabolismo hepático de glucosa es la primera y más significativa consecuencia de estos cambios. Objetivo: Evaluar el efecto de la insulinorresistencia (IR) inducida por dieta rica en fructosa (DRF) sobre la PFK-2 y el efecto de ésta sobre la actividad de GQ hepática. Materiales y Métodos: Se alimentaron ratas Wistar adultas con dieta comercial sin (C) o con el agregado de fructosa (F) al 10 % en el agua de bebida. A los 21 días se midieron glucemias (G), trigliceridemias (TG) e insulinemias (I). Posteriormente se extrajo el hígado para 1) determinar niveles de ADNc de GQ y PFK-2 (RT-PCR), 2) separar las fracciones citoplasmática (FC) y nuclear (posteriormente incubada con digitonina: FN). En las fracciones FC y FN se midió actividad de GQ (espectrofluorometría) y expresión de GQ y PFK-2 (Western blot). Resultados: (F vs C): G 148 ± 4 vs 129 ± 5 mg%, p< 0.05; TG 114 ± 7 vs 68 ± 7 mg/dl, p< 0.001; I 4.4 ± 0.6 vs 2.7 ± 0.5 ng/ml, p<0.02; actividad de GQ citoplasmática respecto actividad total (% C/T) 86 ± 2.6 vs 33 ± 1.7, p<0.001. Mientras la expresión de GQ en FC fue similar en ambos grupos, no se detectó GQ en la fracción FN del grupo F. La expresión de PFK-2 en FC fue mayor en las ratas F (500 vs 100 %). La transcripción de GQ y PFK-2 fue similar en ambos grupos: (F vs C), GQ: 56 vs 57%; PFK-2: 45 vs 42%. Conclusiones: La IR inducida por DRF aumenta la actividad de GQ hepática promoviendo su traslocación al citoplasma y su interacción con la PFK-2 sin afectar su expresión. Estos resultados aportan nueva evidencia del rol activo de la interacción PFK2/GQ in vivo para mantener la homeostasis de la glucosa bajo condiciones normales y de IR inducida por DRF. Estos hallazgos in vivo avalarían el uso de moduladores de la actividad de GQ en patologías con metabolismo alterado de glucosa tales como la diabetes.