Noves aportacions al coneixement i la prevenció de la inflamació i la resistència a la insulina induïdes per àcids grassos en cèl·lules esquelètiques

Abstract

[spa] La Diabetis Mellitus tipus 2 (DM2) és una malaltia metabòlica complexa que afecta entre un 4 i un 5% de la població en les societats industrialitzades. Aquesta patologia es caracteritza per la presència, en la seva fase inicial, de resistència a la insulina (RI). Freqüentment, una de les primeres alteracions que s´observen en els individus amb predisposició a patir RI/DM2 és l´acumulació de grassa intraabdominal. De fet, la relació epidemiològica entre l´obesitat i la RI és molt sòlida. A més, en l´última dècada nombroses evidències han posat de manifest l´existència d´una estreta relació entre un estat d´inflamació crònic de baixa intensitat i la presència d´obesitat-RI-DM2. De tota manera, tot i que el vincle entre l´increment d´àcids grassos lliures en plasma i la diabetis està ben acceptat, els mecanismes implicats en l´aparició de RI i DM2 induïdes per aquests àcids grassos no són ben coneguts. Per aquest motiu, l´objectiu d´aquesta tesi doctoral ha estat aprofundir en els mecanismes implicats en l´aparició de RI induïda per l´àcid gras saturat palmitat i estudiar la funció de l´enzim COX-2 en aquestes condicions, així com també determinar la capacitat de l´àcid gras monoinsaturat oleat i de l´agonista PPARdelta GW501516 per a prevenir la inflamació i la RI induïdes pel palmitat en miotubs de ratolí C2C12. Els estudis realitzats indiquen que la presència elevada de l´àcid gras saturat palmitat provoca una disminució de PGC-1alfa(coactivador que controla l´expressió de gens mitocondrials) a través de l´activació de la via ERK-MAPK-NF-kB, així com també l´acumulació de diacilglicerol intramiocel·lular, fent que apareguin estats d´inflamació i RI. A més, s´ha observat que un augment agut de determinats marcadors inflamatoris, com la COX-2, contribueixen a resoldre aquest procés inflamatori generat per l´acumulació de lípids, tot i que la seva presència de manera crònica accentua l´estat inflamatori. Segons hem pogut constatar amb el nostre model in vitro de RI, l´àcid gras monoinsaturat oleat i el GW501516 podrien ser dues noves possibilitats terapèutiques per evitar la inflamació induïda per àcids grassos i millorar la sensibilitat a la insulina, ja que tenen la capacitat d´incrementar la beta-oxidació mitocondrial impedint així que s´acumulin metabolits lipotòxics com el diacilglicerol.

[eng] Insulin resistance (IR) is a major characteristic of type 2 diabetes mellitus and is also associated with obesity. Impairment of glucose utilization and insulin sensitivity has been related to the presence of high free fatty acids in plasma and a low-grade chronic systemic inflammation. However, the mechanisms by which free fatty results in inflammation and IR are not well understood. After exposing C2C12 cells (mouse myotubes) to the saturated fatty acid palmitate, we observed, on the one hand, a reduction in PGC-1-alpha gene expression through the activation of ERK-MAPK-NF-kB pathway, and on the other hand, an increase in diacylglycerol accumulation. Moreover, we observed that the presence of palmitate increased COX-2 expression, which seems to contribute to resolve the acute, but not chronic, inflammation. Our in vitro model of IR also showed that the monounsaturated fatty acid oleate and the PPAR-delta agonist GW501516, could avoid the development of inflammation and IR induced by fatty acids through an increase in mitochondrial beta-oxidation, thus preventing the accumulation of lipotoxic metabolites, such as dicylglycerol.