La adiponectina y la AdipoR1 regulan el PGC-1alfa y las mitocondrias por medio de Ca(2+) y AMPK/SIRT1

Área de la Ciencia:

• La señalización metabólica.
• La biogénesis mitocondrial es la biogénesis mitocondrial.
• Investigación de la adipokina.

Sus antecedentes:

• La adiponectina es una adipokina antidiabética.
• Los receptores de adiponectina (AdipoRs) difieren de los receptores típicos acoplados a la proteína G.
• Comprender la señalización de AdipoR1 es clave para la investigación de enfermedades metabólicas.

Objetivo del estudio:

• Para investigar el papel del receptor de adiponectina 1 (AdipoR1) en la mediación de los efectos de la adiponectina en el metabolismo celular.
• Para dilucidar la cascada de señalización iniciada por la activación de AdipoR1.
• Para determinar el impacto de la función AdipoR1 en las mitocondrias del músculo esquelético, la sensibilidad a la insulina y el rendimiento del ejercicio.

Principales métodos:

• Se investigó el influjo de Ca2+ extracelular inducido por adiponectina a través de AdipoR1.1.
• Se evaluó la activación de la proteína kinasa kinasa beta (CaMKKbeta), AMPK y SIRT1.
• Cambios examinados en la expresión y la acetilación del receptor gamma coactivador-1alfa (PGC-1alpha) activado por el proliferador peroxisomático.
• Utilizó modelos de disrupción AdipoR1 específicos del músculo en ratones.
• Contenido mitocondrial medido, actividad enzimática, distribución tipo de miofibra y marcadores de estrés oxidativo.

Principales resultados:

• La unión de la adiponectina al flujo de Ca2+ extracelular inducido por AdipoR1, esencial para la activación de CaMKKbeta, AMPK y SIRT1.
• Esta cascada de señalización condujo a un aumento de la expresión de PGC-1alpha, una disminución de la acetilación y una mejora de la biogénesis mitocondrial en los miocitos.
• La alteración específica del músculo AdipoR1 eliminó los efectos de la adiponectina en la Ca2+ intracelular y en las vías de señalización aguas abajo (CaMKK, AMPK, SIRT1).
• La supresión de AdipoR1 resultó en una reducción de la actividad de PGC-1alpha, una disminución de la función mitocondrial, un tipo alterado de miofibra y una disminución de las defensas contra el estrés oxidativo.
• Estos cambios moleculares se correlacionan con la resistencia a la insulina y la disminución de la resistencia al ejercicio.

Conclusiones:

• AdipoR1 es crítico para los efectos beneficiosos de la adiponectina en el metabolismo y la función del músculo esquelético.
• El eje adiponectina-AdipoR1 regula el calcio intracelular, la biogénesis mitocondrial y la sensibilidad a la insulina.
• La señalización disfuncional de adiponectina y AdipoR1 en la obesidad puede contribuir a la disfunción mitocondrial y la resistencia a la insulina en la diabetes tipo 2.