Estudo da sinalização da insulina nos tecidos muscular e adiposo de ratos submetidos à desnutrição materna no início da lactação

Vários estudos sugerem que a desnutrição materna no período pós-natal poderia causar alterações na homeostase glicêmica da prole na vida adulta. Neste trabalho objetivamos investigar a interferência da programação metabólica induzida pela desnutrição protéica materna durante o início da lactação sobre a homeostase glicêmica e a sinalização da insulina nos tecidos muscular e adiposo. Animais desnutridos (D-dieta da mãe contendo 0% de proteína nos primeiros 10 dias de lactação) ou controle (C-dieta da mãe contendo 22% de proteína) foram estudados do nascimento até a vida adulta. Em resumo, observamos uma diminuição na insulina plasmática acompanhada de normoglicemia nos animais adultos desnutridos. A ativação do receptor de insulina (IR), após a estimulação com o hormônio apresentou-se diminuída durante o período de restrição protéica em músculo isolado destes animais experimentais. Durante o período da lactação, observamos uma diminuição na captação de glicose, na fosforilação do substrato para o receptor de insulina (IRS 1) e na translocação do GLUT 4 no tecido muscular. Na idade adulta, entretanto, houve aumento significativo na captação de glicose e translocação do GLUT 4 no músculo, associado com o aumento na expressão da PI3 quinase associada ao IRS 1. No tecido adiposo de ratos desnutridos adultos observamos menor fosforilação em tirosina tanto do IR quanto do IRS 1, que foi compensada pela maior ativação do IRS 2 e da PI3 quinase. Os níveis basais de pAkt e de GLUT 4 na membrana estavam aumentados, culminando em um aumento na captação de glicose. Observamos também uma redistribuição do citoesqueleto de actina e maior resistência aos efeitos da Ltrunculina B nos adipócitos dos ratos desnutridos. Em conclusão, este estudo demonstrou que a desnutrição materna no início da lactação é capaz de causar alterações na prole na vida adulta, o que parece estar relacionado com a expressão e ativação de proteínas chave na cascata da sinalização da insulina nos tecidos periféricos, importantes na regulação do metabolismo da glicose.

Early postnatal undernutrition hás been associated with the long-term effects on glucose homeostasis in adulthood. To elucidate the molecular mechanism by which undernutrition during early life leads to changes in insulin sensitivity, we investigated the insulin signaling in skeletal muscle and in adipose tissue of rats. Offspring of dams fed with either protein-free or normal diets during the first 10 days of lactation were studied from lactation period until adulthood. Early maternal undernutrition impaired secretion of insulin but maintained normal blood glucose levels until adulthood. Insulin receptor (IR) activation after insulin stimulation was decreased during the period of protein restriction. In addition, glucose uptake, insulin receptor substrate 1 (IRS 1) phosphorylation and glucose transporter 4 (GLUT 4) translocation in muscle were reduced in response to insulin during suckling. In contrast, non- or insulin-stimulated glucose uptake and GLUT 4 translocation were found significantly increased in muscle of adult offspring. The basal association of phosphatidylinositol 3 Kinase (PI3 Kinase) with IRS 1 was increased and was highly stimulated by insulin in muscle from adult rats. Finally, adipocytes isolated of undernourished adult rats presented reduced tyrosine phosphorylation of IR and IRS 1 after insulin stimulation, but this inhibition was compensated by upregulation of IRS- 2 and PI3 Kinase. The pAkt levels and GLUT 4 translocation was increased in the basal state. Finally, we observed alterations in the actin cytoskeleton and an increased glucose uptake in this cells. Our findings suggest that early postnatal undernutrition impairs insulin sensitivity in adulthood, which appears to be directly related to changes in critical steps of insulin signaling in periferic tissues, required for glucose metabolism.