Regulação da interação IRS-1/SHP2 em modelos de resistencia a insulina (2000)

A insulina, ao se ligar a subunidade a de seu receptor heterotetramerico, da inicio a uma serie de acoes imediatas e tardias, metabolicas e promotoras de crescimento. Tais eventos ocorrem atraves da estimulacao da subunidade 13 transmembrana do receptor, que se autofosforila e ativa a fosforilacao de substratos endogenos intracelulares, dos quais o mais estudado e o IRS-l. Esta proteina de peso molecular _160 kDa pode ser bem caracterizada como um substrato direto do receptor de insulina e quando se fosforila associa-se a proteinas com porcao SH2, PI-3 quinase e SHP2 ativando-as. Uma etapa distal a estas associacoes/ativacoes e a fosforilacao em serina da AKT/PKB. Utilizando-se tecnicas de immunoblotting com anticorpos anti-IRS-l, antifosfotirosina, anti-SHP2 e antiAKT/PKB e possivel analisar o grau de fosforilacao do IRS-l e AKT/PKB, a concentracao proteica da SHP2 e a associacao do IRS-l com SHP2, ou seja, as acoes iniciais da insulina. Neste estudo investigamos a quantidade proteica da SHP2, o grau de fosforilacao do IRS-l e associacao com SHP2 e a fosforilacao do AKT /PKB no tecido muscular e hepatico de ratos normais e em cinco modelos de resistencia a insulina: o jejum prolongado, o envelhecimento, o uso agudo de adrenalina, o uso cronico de dexametasona e ratos com diabetes induzido por STZ. Em experimentos com ratos normais para avaliacao do efeito tempo apos infusao de insulina no grau de fosforilacao do IRS-l e associacao com SHP2, verificou-se que o pico de fosforilacao do IRS-l e associacao IRS-l/SHP2 foi aos 30 para o tecido hepatico e aos 90 para o tecido muscular, apos a infusao de insulina, na veia porta. Nos animais que receberam estreptozotocina, em tecido hepatico nao houve alteracao no nivel proteico da SHP2. Observamos um aumento significativo no grau de fosforilacao do IRS-l para 141 :!: 12%, p < 0,05, quando comparados aos animais controle. Nao houve alteracao na associacao IRS-l/SHP2 quando comparados com o controle. Houve uma reducao para 65 :!: 6%, p< 0,035, no grau de fosforilacao do AKT/PKB. Em tecido muscular destes animais tratados com estreptozotocina, nao houve alteracao no nivel proteico da SHP2, ocorrendo um aumento para 191 :!: 14%, p< 0,036 no grau de fosforilacao do IRS-l quando comparados com o controle, sem alteracao na associacao IRS-l/SHP2 quando comparados com o controle. O grau de fosforilacao do AKT IPKB foi reduzido para 70 :t 7%, p< 0,04, nos animais tratados com STZ quando comparados com o controle. Animais submetidos ao tratamento agudo de adrenalina nao apresentaram alteracao no nivel proteico da SHP2 tanto para o tecido hepatico como para o muscular. Houve uma reducao significativa no grau de fosforilacao do IRS-l para 37 :t 3%, (p< 0,019), e para 37 :t 7%, (p< 0,003) em tecido hepatico e muscular respectivamente, acompanhado de uma diminuicao da associacao IRS/SHP2 para 52 :t 3%, (p< 0,002), e para 20 :t 7%, (p< 0,041), em tecido hepatico e muscular, respectivamente. A fosforilacao do AKTIPKB foi reduzida para 60 :t 5%, (p< 0,045), e para 70 :t 6%, (p< 0,030), em tecido hepatico e muscular, respectivamente O envelhecimento nao alterou o nivel proteico da SHP2 em tecido hepatico. A fosforilacao do IRS-l foi reduzida para 64 :t 7%, (p< 0,029), ocorrendo um aumento na associacao IRS-lISHP2 para 155 :t 9%, (p< 0,012) em tecido hepatico dos animais senis. O grau de fosforilacao do AKTIPKB dos animais senis nao apresentou alteracao. Em tecido muscular dos animais com 20 meses de idade observamos que nao houve alteracao do nivel proteico da SHP2. O grau de fosforilacao do IRS-l foi reduzido para 50 :t 7%, (p<0,007), acompanhado de uma reducao na associacao do IRS-lISHP2 para 48 :t 12%, (p< 0,034), como tambem uma reducao no grau de fosforilacao do AKTIPKB para 70 :t 6%, (p< 0,05), em tecido muscular do animais senis quando comparados com o controle. Os animais mantidos em jejum prolongado nao apresentaram alteracao no nivel proteico da SHP2 tanto para tecido hepatico como muscular. Houve um aumento no grau de fosforilacao do IRS-l para 152 :t 13%, (p< 0,007), e para 155 :t 2%, (p< 0,004), em tecido hepatico e muscular, respectivamente, em relacao aos animais alimentados. Observamos um aumento na associacao do IRS-lISHP2 para 136 :t 7%, (p< 0,035), e para 162 :t 7%, (p< 0,019), em tecido hepatico e muscular, respectivamente, quando comparados com os animais alimentados. Os animais submetidos ao tratamento cronico com dexametasona tanto para o tecido hepatico como para o muscular nao apresentaram alteracao no nivel proteico da SHP2. Houve uma reducao significativa no grau de fosforilacao do IRS-l para 48 :t 5%, (p< 0,040), e para 36 :t 5%, (p< 0,035), em tecido hepatico e muscular, respectivamente, quando comparados com os controles. Nao houve alteracao na associacao IRS-lISHP2 em tecido hepatico e muscular do animais que receberam tratamento cronico com dexametasona quando comparados com o controle. A analise in_egrada dos 5 modelos animais sugere que a regulacao do grau de fosforilacao do IRS-l, bem como da interacao deste com a PI 3-quinase depende dos niveis insulinemicos do animal: animais hiperinsulinemicos apresentam menor fosforilacao e menor interacao IRS-l/PI 3-quinase, e animais hipoinsulinemicos mostram o oposto. Por outro lado, a regulacao da interacao IRS-lISHP2 nao parece manter nenhuma relacao com niveis insulinemicos. Parece que a interacao IRS-lISHP2 contribui para a modulacao da transmissao do sinal insulinico, influenciando a fosforilacao/ativacao da AKT/PKB. Em situacoes com aumento da fosforilacao do IRS-I sem aumento na associacao IRS-l/SHP2, o efeito final do AKT/PKB e atenuado, como demonstrado em figado e musculo de animais tratados com STZ. Por outro lado, a diminuicao da fosforilacao do IRS1, sem uma diminuicao da associacao IRS-lISHP2, protege a fosforilacao do AK