Resistencia a insulina e envelhecimento : regulação das etapas iniciais da ação insulinica e efeito do captopril

Orientador: Mario Jose Abdalla SaadTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias MedicasResumo: A insulina estimula a atividade tiro sina quinase de seu receptor, resultando na fosforilação de substratos citosólicos, IRS-I e IRS-2, que se associam à fosfatidilinositol-3-quinase (PI 3-quinase), ativando-a. A resistência à insulina é uma condição fIsiopatológica associada ao envelhecimento. Entretanto, o mecanismo molecular envolvido nesta situação de resistência não é conhecido. Neste estudo, examinamos a regulação das proteínas envolvidas nas etapas iniciais da ação insulínica em fígado e músculo de ratos com diferentes idades, 2, 5, 12 e 20 meses. Não houve mudanças na concentração do receptor de insulina, em ambos os tecidos, em ratos com 2 e 20 meses de idade (idosos), determinado pelo "immunoblotting" com anticorpo anti-receptor de insulina. Entretanto o grau de fosforilação, refletindo a autofosforilação do receptor, mostrou um especillcidade tecidual, diminuindo em fígado, para 66±7% (p<0,05), mas não em músculo, nos ratos com 20 meses. Curiosamente, os níveis protéicos teciduais de IRS-l diminuiram precocemente (5 meses) para 51±9% (p<0,001) e permaneceram em níveis reduzidos, em músculo, porém não em fígado. Nas amostras de animais com 2 e 20 meses, previamente imunoprecipitadas com anticorpos anti¬IRS-l e' anti-IRS-2 e incubadas com anticorpo antifosfotirosina, houve redução do grau de fosforilação para 39±9% (p<0,001) e 55±12% (p<0,001) respectivamente em fígado e para13±2% (p<0,01) e 10±3% (p<0,05) em músculo, respectivamente. A associação IRS-l/PI 3-quinase diminuiu significativamente para 27±14% (p<0,01) e 20±1O% (p<0,005) em fígado e músculo de ratos senis, respectivamente. A associação IRS-2/PI 3-quinase apresentou uma variação tecido específica, sem alteração no tecido hepático e diminuindo signillcantemente para 5001 % (p<0,05) em músculo dos ratos com 20 meses. Estes dados sugerem que alterações, nas etapas iniciais da transmissão do sinal insulínico, podem contribuir para a resistência à insulina observada em animais senis. A seguir, constou também dos objetivos deste estudo investigar o efeito do captopril, inibidor da enzima conversora da angiotensina, que aumenta a sensibilidade à insulina, nas etapas iniciais da ação insulínica, em ratos senesce. Os animais com 20 meses que receberam o captopril apresentaram um aumento da sensibilidade à insulina, demonstrado pelo teste venoso de tolerância à insulina, acompanhado de um aumento na autofosforilação, induzido pela insulina de seu receptor de 462±253% (p<0,05) em fígado e de 697±78% (p<0,001) em músculo dos ratos. Houve, concornitantemente, um aumento no grau de fosforilação do IRS-l para 25O±17% (p<0,001) e 280±50% (p<0,05) no fígado e músculo respectivamente. E a associação IRS-l/PI 3-quinase aumentou para 305±20% (p<0,001) em fígado e para 267±48% (p<0,05) em músculo. Corno o captopril age, tanto diminuindo os níveis de angiotensina 11 corno elevando os níveis de bradicinina, estes efeitos foram simulados, na tentativa de isolar o efeito predominante nas etapas inicias da ação insulfuica. A administração de losartan, um inibido r do receptor de angiotensina 11, não induziu efeitos no grau de fosforilação do IRS-l, nos tecidos estudados. A administração aguda de bradicinina aumentou o grau de fosforilação, induzido pela insulina, em seu receptor e no IRS-l de fígado e músculo dos ratos senis. Tais dados demonstram que o captopril modula as etapas iniciais da ação insulínica e que estes efeitos podem ser simulados pela administração de bradicininaAbstract: Insulin initiates its metabolic and growth-promoting effects by binding to the a subunit of its receptor, thereby activating the kinase in the J3 subunit. This event leads to tyrosyl phosphorylation of its cytosolic substrate, insulin receptor substrate-l (IRS-l), which in tum associates with and activates phosphatidylinositol 3-kinase (pI 3-kinase). The clínical use of angiotensin-converting enzyme inhibitors (ACEi) has been associated with increased insulin sensitivity. However, the exact molecular mechanism is unknown. In the present study, we have examined the phosphorylation status of the insulin receptor and IRS-l, as well as the association between IRS-l and PI 3-kinase in the liver and muscle of rats treated acutely with captopril, using immunoprecipitation with anti¬peptide antibodies to the insulin receptor, IRS-l, and immunoblotting with antiphosphotyrosine and anti-PI 3-kinase antibodies. Insulin stimulation increased receptor autophosphorylation to 462:1=253% (p<0.05) in the liver and 697:1:78% (p<0.001) in the muscle of ACEi treated rats. There were also increases to 250:1:17% (p<O.OOI) and 280:1:50% (p<0.05) in the insulin-stimulated IRS-l phosphorylation levels in the liver and muscle, respectively, of animals treated with captopril. The insulin-stimulated IRS-l association with PI 3-kinase in the liver rose to 305:1:200/0 (p<0.001) and in the muscle to 267:1:48% (p