ADAPTACION MORFOLOGICA Y FUNCIONAL DEL ISLOTE DE LANGERHANS A LA INSULINORRESISTENCIA INDUCIDA POR FRUCTOSA

MAIZTEGUI B; BORELLI MI; DEL ZOTTO H; GAGLIARDINO JJ

Facultad de Ciencias Médicas, Universidad Nacional de La Plata

Jornada; Jornadas Medicina 2008; 2008

Facultad de Ciencias Médicas, Universidad Nacional de La Plata

Introducción: La administración de una dieta rica en fructosa (DRF) a ratas normales induce insulinorresistencia (IR), aumento de la actividad de glucoquinasa (GQ) insular, de la producción de CO2 y de la secreción de insulina (SI) in vitro en respuesta a la glucosa (G). Objetivo: Estudiar los mecanismos funcionales y morfológicos involucrados en la adaptación de la célula β frente a un aumento de la demanda de I. Materiales y Métodos: Alimentamos ratas Wistar macho durante 3 semanas con dieta comercial sin (C) o con fructosa al 10% (DRF) en el agua de bebida. Previo al sacrificio las ratas se anestesiaron y se les realizó una prueba de tolerancia a la glucosa intraperitoneal, extrayéndose sangre a los 0, 15, 30 y 60 min. Al sacrificio se extrajo sangre para determinar glucemias, trigliceridemias e insulinemias; se extrajo el páncreas para: 1. realizar estudios morfológicos (morfometría e identificación de cuerpos apoptóticos) y 2. aislar islotes pancreáticos (colagenasa) para medir SI frente a 2 y 16 mM de G, actividad (producción de G-6-P) y expresión proteica (Western blot) de hexoquinasa (HQ) y GQ en homogenado entero y en fracciones subcelulares (citosol [forma activa de la enzima] y particulada [forma inactiva]) de islotes C y DRF. La densidad de las bandas se cuantificó mediante un software Kodak 1D. Resultados: (Los datos son  expresados como X ± EEM; C vs. DRF). Glucemias: 131 ± 4 vs. 132 ± 3 mg/dl, NS; Trigliceridemias: 98 ± 4 vs. 159 ± 5 mg/dl, p<0.001; Insulinemias: 0.7 ± 0.1 vs. 1.2 ± 0.1 ng/ml, p<0.001; índice HOMA-R: 5.4 ± 0.4 vs. 9.0 ± 0.6, p<0.001; Área bajo la curva: 14448 ± 1305 vs. 18796 ± 942, p<0.05; SI (ng insulina/islote/h), 2mM G = 1.8 ± 0.3 vs 1.8 ± 0.1, NS; 16 mM G = 11.4 ± 2.9 vs 22.3 ± 2.2, p<0.005; Actividad de GQ: homogenado, 0.9 ± 0.1  vs. 1.9 ± 0.3 pmol G-6-P/µg proteína/min, p<0.005; citosol, 36.4 ± 5% vs. 75.5 ± 11% de la actividad total, p<0.001; Western blot GQ: homogenado, 100.0 ± 6.4% vs. 154.1 ± 17.9% intensidad neta, p<0.02; citosol, 36.0 ± 2.3% vs. 67.6 ± 2.6% de la intensidad neta medida en el homogenado; p<0.00; Masa de células β insulares: 6.9 ± 1.6 vs. 3.9 ± 0.5 mg, p<0.05; % de células apoptóticas: 0.6 ± 0.03 vs. 1.1 ± 0.04 %; p<0.05. No observamos diferencias en la expresión proteica y actividad de la HQ entre ambos grupos. Conclusiones: La administración de DRF induce precozmente una disminución de la masa de células β, IR e hiperinsulinemia con normoglucemia. El cambio en la traslocación de la GQ al citosol sería el mecanismo responsable del aumento de su actividad y consecuentemente del aumento del metabolismo de G y de la SI (in vivo e in vitro). La normoglucemia observada sugiere que, inicialmente, el aumento de la actividad de la GQ es capaz de compensar tanto el aumento de la demanda de I (IR) como la disminución de la masa β y mantener la homeostasis glucémica dentro de límites normales. El fallo de este mecanismo compensador desencadenaría la aparición de diabetes.