AbstractsBiology & Animal Science

Identification of the molecular mechanisms involved in the insulin-sensitizing effect of the AMP-activated protein kinase (AMPK) on myocardial glucose uptake

by Julien Auquier




Institution: Université Catholique de Louvain
Department: SSS/IREC/CARD-Pôle de recherche cardiovasculaire
Year: 2015
Keywords: Insulin resistance; AMPK; Heart; Glucose uptake; Cholesterol; Cytoskeleton; Negative feedback loop; mTOR/p70S6K
Record ID: 1074707
Full text PDF: http://hdl.handle.net/2078.1/156343


Abstract

Cardiac insulin resistance is a common feature of diabetic cardiomyopathy and is characterized by a decreased capacity of insulin to stimulate cardiomyocytic glucose uptake. AMPK is known to restore insulin sensitivity in insulin-resistant cardiomyocytes. In this work, we demonstrate that neither the inhibition of the mTOR/p70S6K pathway, nor the reduction of membrane cholesterol induced by AMPK are sufficient to explain its insulin-sensitizing effect on glucose uptake. On the contrary, we show that an intact actin cytoskeleton, as well as the activation of Rac1, a small GTPase regulating actin rearrangement, are both required for this insulin-sensitizing effect. In conclusion, AMPK and the signaling pathways regulating actin polymerization could be potential targets for the treatment of diabetic cardiomyopathy. L’insulino-résistance cardiaque est un élément notable de la cardiomyopathie diabétique. Elle se caractérise par une diminution de la capacité de l’insuline à stimuler le transport du glucose cardiomyocytaire. L’AMPK est connue pour restaurer la sensibilité à l’insuline dans des cardiomyocytes insulino-résistants. Par ce travail, nous mettons en évidence que ni l’inhibition de la voie mTOR/p70S6K, ni la réduction du cholestérol membranaire induites par l’AMPK ne sont suffisantes pour expliquer son effet insulino-sensibilisateur sur la stimulation du transport du glucose. A l’opposé, nous démontrons que l’intégrité du cytosquelette d’actine ainsi que l’activation de Rac1, une petite GTPase régulant la réorganisation de l’actine, sont toutes deux nécessaires à cet effet insulino-sensibilisateur. En conclusion, l’AMPK et les voies de signalisation régulant la polymérisation de l’actine pourraient être des cibles potentielles pour le traitement de la cardiomyopathie diabétique. (BIFA - Sciences biomédicales et pharmaceutiques)  – UCL, 2015