Regulación de la gluconeogénesis hepática por leptina y vías de señalización implicadas en la inducción de la expresión del gen de la glucokinasa hepática por insulina
Author
Esteban Gamboa, AndrésAdvisor
Feliu Albiñana, Juan EmilioEntity
UAM. Departamento de Bioquímica; Hospital Universitario Puerta de Hierro MajadahondaDate
2003-03-11Subjects
Gluconeogénesis-Tesis doctorales; Insulina-Tesis doctorales; Biología y Biomedicina / BiologíaNote
Tesis doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid. Facultad de Ciencias. Departamento de Bioquímica. Fecha de lectura: 11-03-2003Abstract
Los efectos metabblicos ejercidos por la leptina m tejidos exüaneurales presentan cierta
controversia, habiéndose descrito acciones "similares a las de la insul'i" y acciones "anti-insulma".E n
la primera parte de este trabajo, estudiamos la posible modulación a com y largo plazo de la
gluconeogCnesis por leptioa La leptina no modifffióa corta plazo la g l u c o o e o g~ias partir de lactato,
N el estado de activación de la piruvato k ¡L (P K-L), ni los niveles de úuctoui 2,6-bifosfato (F-2.6-
Pd, en hcpabcitos aislados de rata Sin embargo, esta cito!& fue capaz de antagonizar la reducción de
la gluconcoghesis provocada por la insulina, aunque de nuevo sin provocar cambios en el estado de
activación de la PK-L ni m los Nvela celulares de F-2,6-P,. Por otro lado, el tratamiento de
hcpatocitos cultivadm a largo plazo con leptina aumentó la gluconeoggiesis desde lactato, así corno los
niveles de mRNA y la actividad de la glucosa 6-fosfatasa (G6Pasa). Además, la leptina antagonizó la
reducción ejercida por la insulina sobre la gluwneog6nesis y también sobre los niveles de mRNA y de
actividad de la fosfoaiolpiruvato carboxikinasa (F'EPCK) y de la GóPaür. No obstante, en hcpatocitos
cultivados tratados con dibuüril-AMP cíclico, la leptina sblo fue capaz de antagonizar la reducción m
los niveles de mRNA de la PEPCK y de la G6Pasa causada por la insulina de un modo transitorio. Este
efecto üansitorio de la lcptina pareció deberse a la coincidencia temporal de dos fenbmenos: un
aumento en la vida media de ambos mRNAs por la presencia conjunta de leptina y de insulia en el
medio de incubación, y la rápida desaparición de estos mRNAs en los hptocitos cultivados,
independientemente de la variable ensayada.
En la segunda parte de este trabajo, nos propusimos esíudiar las vias de scilalización
responsables de la inducción de la expresión del mRNA de la glucokinasa (GK) por insulina, en
hepatocitos cultivados. Así. observamos que la vía de sefializacibn dependiente de la PI 3-Kinasa es
absolutamente nefesxia para la inducción del mRNA de la GK por insulina. La via de sciíalización
dependiente de las p42Ip44 MAPKinasas tambikn participa en este proceso, si bien con un papel
secundario y complementario. Además, la p70 S6Kinasa también esta implicada, al menos cn parie, en
la inducción del mRNA de la GK por Uisuh. Por otro lado, el tratamiento de los hepatoeitos con
SB203580, Uihibidor de la p38 M A P K i provocó un efecto bifúsico -inhibidor o potenciador- sobre
la inducción del mRNA de la GK por i n s u l i Este efecto bifhico del SB 203580 parece deberse a la
modulación opuesta de las vias de señalizacibn dependientes de la PI 3-Kinasa y de las p42Ip44
MAPKinasas. Asi, el efecto inhibidor ejercido por el SB203580 sobre la induccibn del mRNA de la GK
por insulina tuvo lugw cuando este agente bloqueb complet~ientela seilalización de la insulina a
traves de la vía P1 3-KinasaiPKBa, o bien cuando suprimió parcialmente la señalizaci6n a través de la
vía PI 3-KinasdPKBa sin modificar el p d o de fosforilacibdacti~~~di6e nla s p42lp44 MAPKinasas
modulado por insulma Por el contrario, el SB203580 amplificó la inducción del mRNA de la GK
ejercida por la insulma cuando este agente potencib el aumento de la fosforilacibdactivación de las
p42jp4.4 MAPKinaw m respuesta a imulina, manteniendo una sellalización -mial o parcial- a mvts
de la vía PI 3-KinasaiPKBa. íhe metabolic e f f m exMted by leptin in exhaneural tissues are a matter of controversy, since both
"insuli-like" and "anti-insuli" actions have been reported. in the h t pan of this work, we studied the
putative shart- and long-&?m effects of leptin on gluconeogcnesis. In isolated hepatocytes, leptin did
not rnodjfy gluconeogenesis km ladate m the activation state of ppvate kmaK L (PK-L) and
fnictose-2,ó-bisphosphate (F-2,6-P2) cellular levels, in thc short ten. However, this cytokie could
antagonize the nduction of gluconeogensis provoked by insulm, but again wimout changes in the
activation state of PK-L and in the F-2,ó-Pz cellular IevcIs. On thc other hand, long-term m c n t of
cultured hepatocyies with leptin iner~ascd gluconeogenesis h m lactate, as well as the mRNA levels
and activiiy of glucose ó-phosphatase (G6Pa.s~). Moreover, leptin antagonized the reduction exerted by
insulii on gluconeogenesis and on &A levels and activities of phosphoenolpymvate carboxykinase
(F'EPCK) and GóPase. Nevertheless, in cultured hepatocpes treatcd with di-butpyl cyclic-AMP, leptin
was mly uble to antagonizc eansicntly the nduction of mRNA levels of PEPCK and GóPase mediated
by insuli. This aansient effect of leptin secmed to be due to the temporal concurrente of two events:
an i n m c in the half livs of niTWAs by the simultaneous pnsence of leptin and insuli in the
incubation medium, and thc quick disappearance of these mRNAs in the culhued hepatocytes,
indepently of thc assayed variable.
In the s c ~ n pda ri of this work, we aimed to sbldy the signalig pathways responsible for the
induction o€ glucokinase (GK) mRNA by insulin, in culhired hepatoqtes. Thus, wc observed ihat the
PI 3Kinasc-dependcnt pathway was esscntial for h e induction of GK mRNA by insuli. The p4Wp44
MAF'Kiases-depcndent pathway was also implicated Ui this pmccss, but with a secondary,
complementary mle. Finthemon, p70 S6Kinase is also involved, at least in pm in the induction of
GK mRNA by insulin. On the otha hand, neatment of hepatocytes with SB203580, an inhibitor of p38
MAF'Kinase, pmvoked a two-phase effect -inhibitor or enhanca- m the induction of GK mRNA by
insulm. This two-phase effect of SB203580 could &e h m the opposing modulations of the P13
base- and p42!p44 MAPKinascs signding pathways. Hence, the inhibitory effect of SB203580 on ihe
expression of GK mRNA induccd by insulin occurred either whcn this agent completely blockcd insulin
signaling through tbe PI 3-KinasdPKBa pathway, or when it partially suppressed signalig through the
PI 3 - k i K B aw ithout changes in the phasphorylationi~ivations tate of the p4Up44 MAPkiiases
modulateti by insuli. Othmise, S8203580 nihanced the induction of GK mRNA exettcd by insulin
when this agcnt amplified the increase in phosphorylatio~~~actiy~toifo np 421p44 MAPkinases m
rcspmsc to insulin, keeping a total or p t i a l signaling capability through thc PI 3-KinasdPKBa
puthway.
Files in this item
Google Scholar:Esteban Gamboa, Andrés
This item appears in the following Collection(s)
Related items
Showing items related by title, author, creator and subject.
-
Vías de señalización implicadas en la regulación de las apoptosis en la leucemia linfoide crónica B (LLC-B)
Cuní Vallduriola, Sandra
2002-06-28