Воскресенье, 07 Январь 2018 11:38

Экспериментальный диабет II типа и аналогичные модели ослабления метаболизма глюкозы дифференцированно регулируют транспортеры глюкозы в щеточной каемке мембраны проксимальных канальцев почек

Автор 
Оцените материал
(0 голосов)

Chichger H1, Cleasby ME2, Srai SK3, Unwin RJ4,5, Debnam ES4, Marks J4.

1Biomedical research Group, department of Biomedical and Forensic sciences, anglia ruskin university, Cambridge, uK.

2department of veterinary Basic sciences, royal veterinary College, london, uK.

3institute of structural and molecular Biology, university College london, london, uK.

4london epithelial Group, department of neuroscience, physiology & pharmacology, university College london, london, uK.

5Centre for nephrology, university College london, london, uK.

 exp physiol. 2016 Jun 1;101(6):731-42. doi: 10.1113/ep085670. epub 2016 may 10.


Экспериментальный диабет II типа и аналогичные модели ослабления метаболизма глюкозы дифференцированно регулируют транспортеры глюкозы в щеточной каемке мембраны проксимальных канальцев почек


Какой основной вопрос этой работы? Хотя ингибиторы SGLT2 представляют собой многообещающий способ лечения пациентов, страдающих диабетической нефропатией, влияние метаболического нарушения на экспрессию и функцию транспортеров глюкозы, в основном, неизвестно. Какая главная находка в этой работе и ее важность? In vivo в моделях метаболического нарушения на крысах Goto-Kakizaki, страдающих сахарным диабетом II типа и на диете с нездоровой пищей продемонстрировано увеличение экспрессии SGLT1, SGLT2 и GLUT2 в щеточной каемке мембраны проксимальных канальцев. В модели диабета II типа это сопровождалось увеличением экспрессии SGLT- и GLUT-опосредованным поглощением глюкозы. Пищевая модель метаболического нарушения (диета с высоким содержанием жира) продемонстрировала увеличение только экспрессии GLUT2. В настоящее время, в клинике, ингибиторы SGLT2 используются для снижения гипергликемии при диабете II типа. Различия в повреждении транспортеров глюкозы, в ответ на вариацию метаболического стресса, предполагают понимание лечебного действия ингибиторов. Однако при диабете почечная реабсорбция через щеточную каемку мембраны (ЩКМ) полностью еще не ясна. Увеличенное употребление Западной диеты сильно связано с диабетом II типа. Цель данной работы исследовать адаптацию, происходящую в почечных транспортерах глюкозы в ответ на экспериментальные диетические модели, вызывающие инсулинорезистентность. В исследовании использовались крысы Goto-Kakizaki, страдающие диабетом II типа и нормальные крысы, имеющие инсулино-резистент- ность при содержании их на нездоровой пище, или дие- те с высоким содержанием жира. Уровни протеин киназы C-βI (PKC-βI), GLUT2, SGLT1 и SGLT2 определялись методом Western blotting в очищенных почечных ЩКМ. Абсорбция глюкозы GLUT - и SGLT-модифицированным d-[(3) H] везикулами ЩКМ была измерена в присутствии и отсутствии ингибитора SGLT флоризина. GLUT - и SGLT-модифицированный транспорт глюкозы был выше у крыс с диабетом II типа, сопровождаясь увеличением экспрессии GLUT2, его регулятора противотока PKC-βI и белка SGLT1. Содержание крыс на нездоровой пище и диете с высоким уровнем жира также вызывали выраженную экспрессию мембранами GLUT2 и его регулятора противотока PKC-βI. Однако диета на нездоровой пище также увеличивала уровни SGLT1 и SGLT2 в ЩКМ проксимальных канальцев. Реабсорбция глюкозы через ЩКМ проксимальных канальцев GLUT2, SGLT1 и SGLT2, зависит не только от гликемического статуса, но также от изменений, вызванных диетой в метаболизме глюкозы. Мы считаем, что различные расстройства об- мена веществ приводят к сложной адаптации уровня и функции белка транспортера глюкозы в почке.

 

Ключевые слова: сахарный диабет II типа, метаболизм глюкозы, почечный транспортер глюкозы, щеточная каемка мембраны, проксимальный каналец, диета богатая жиром, Западная диета


 

experimental type ii diabetes and related models of impaired glucose metabolism differentially regulate glucose transporters at the proximal tubule brush border membrane


What is the central question of this study? Although SGLT2 inhibitors represent a promising treatment for pa- tients suffering from diabetic  nephropathy,  the  influence of metabolic disruption on the expression and function of glucose transporters is largely unknown. What is the main finding and its importance? In vivo models of metabolic disruption Goto-Kakizaki type II diabetic rat and junk-food diet demonstrate increased expression of SGLT1, SGLT2 and GLUT2 in the proximal tubule brush border. In the type II diabetic model, this is accompanied by increased SGLT- and GLUT-mediated glucose uptake. A fasted model of metabolic disruption (high-fat diet) demonstrated increased GLUT2 expression only. The differential alterations of glucose transporters in response to varying metabolic stress offer insight into the therapeutic value of inhibitors. SGLT2 inhibitors are now in clinical use to reduce hyperglycae- mia in type II diabetes. However, renal glucose reabsorp- tion across the brush border membrane (BBM) is not com- pletely understood in diabetes. Increased consumption of  a Western diet is strongly linked to type II diabetes. This study aimed to investigate the adaptations that occur in renal glucose transporters in response to experimental models of diet-induced insulin resistance. The study used Goto-Kakizaki type II diabetic rats and normal rats rendered insulin resistant using junk-food or high-fat diets. Levels of protein kinase C-βI (PKC-βI), GLUT2, SGLT1 and SGLT2 were determined by Western blotting of purified renal BBM. GLUT- and SGLT-mediated d-[(3) H] glucose uptake by BBM vesicles was measured in the presence and absence of the SGLT inhibitor phlorizin. GLUT- and SGLT-mediated glucose transport was elevated in type II diabetic rats, accompanied by increased expression of GLUT2, its upstream regulator PKC-βI and SGLT1 protein. Junk-food and high- fat diet feeding also caused higher membrane expression of GLUT2 and its upstream regulator PKC-βI. However, the junk-food diet also increased SGLT1 and SGLT2 levels at the proximal tubule BBM. Glucose reabsorption across the proximal tubule BBM, via GLUT2, SGLT1 and SGLT2, is not solely dependent on glycaemic status, but is also influenced by diet-induced changes in glucose metabolism. We con- clude that different metabolic disturbances result in complex adaptations in renal glucose transporter protein levels and function.

 Key words: type II diabete, glucose metabolism, renal glucose transporter, tubule brush border membrane, high-fat diet, Western diet


© 2016 The Authors. Experimental Physiology © 2016 The Physiological Society. PMID: 27164183 DOI: 10.1113/EP085670

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27164183

Перевод: зав. кафедрой госпитальной и поликлинической терапии КГМА – филиала ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава России, д.м.н., проф. сайфутдинова Р.Г.

Комментарий данной статьи сайта: http://dr-univer.ru/fast-fud-i-diabet-vtorogo-tipa-sopostavimy-po-vliyaniyu-na-uroven-sahara-v-krovi/?uid=340fwa36607160a064a778dda7578a2 f76a4695d1

Прочитано 12 раз