Exercício físico reduz a hiperglicemia de jejum em camundongos diabéticos através da ativação da AMPK / Physical exercise decreases fasting hyperglycemia in diabetic mice through AMPK activation

INTRODUÇÃO: A deficiência na captação de glicose em tecidos periféricos e o aumento da gliconeogênese hepática são fenômenos fisiopatológicos observados em pacientes diabéticos do tipo 2. O exercício físico é considerado um importante aliado para a melhora do perfil glicêmico em pacientes diabéticos; entretanto, os mecanismos envolvidos nesse processo não estão completamente elucidados. OBJETIVO: Avaliar o papel da proteína AMPK no controle glicêmico em camundongos diabéticos após o exercício físico. MÉTODOS: Durante o jejum, o teste de tolerância à insulina (ITT) e a técnica de Western blot foram combinados para avaliar a homeostase da glicose em camundongos diabéticos (ob/ob e db/db) submetidos a uma única sessão de natação. RESULTADOS: A hiperglicemia de jejum, a severa resistência à insulina e a deficiência na sinalização da via AMPK/ACC no músculo e no fígado observadas nos camundongos diabéticos foram revertidas após a sessão de exercício. A restauração da via AMPK/ACC reduziu a expressão da enzima gliconeogênica PEPCK no fígado e aumentou a translocação do GLUT4 no músculo esquelético. Esses dados apontam que a ativação da via AMPK/ACC induzida pelo exercício físico é importante para a redução da glicemia de jejum em modelos experimentais de diabetes tipo 2. Esses dados abrem novas frentes para o entendimento de como a atividade física controla da homeostase da glicose em pacientes diabéticos.

INTRODUCTION: The deficiency in glucose uptake in peripheral tissues and increased hepatic gluconeogenesis are physiopathological phenomena observed in type 2 diabetes patients. Physical exercise plays an important role in the improvement of glycemic profile in diabetic patients; however, the mechanisms involved in these processes have not been fully elucidated. OBJECTIVE: to assess the role of AMPK protein in the glycemic control of diabetic mice after exercise. METHODS: During fasting condition, the insulin tolerance test (ITT) and Western blot technique, were combined to assess the glucose homeostasis in diabetic mice (ob/ob and db/db) after a single swimming session. RESULTS: Fasting hyperglycemia, severe insulin resistance and deficiency in the AMPK/ACC signaling in muscle and liver observed in the diabetic mice were reversed after the exercise session. The restoration of AMPK/ACC signaling reduced the expression of the gluconeogenic enzyme, PEPCK in the liver, and increased the translocation of GLUT4 in the skeletal muscle. These data indicate that the activation of AMPK/ACC pathway induced by physical exercise is important to reduce fasting glucose levels in experimental models of type 2 diabetes. These data open new insights for determination of physical activity control on the glucose homeostasis in diabetic patients.

Cross-talk das vias de sinalização de insulina e angiotensina II: implicações com a associação entre diabetes mellitus e hipertensão arterial e doença cardiovascular / Insulin and angiotensin II signaling pathways cross-talk: implications with the association between diabetes mellitus, arterial hypertension and cardiovascular disease

Insulina (Ins) e Angiotensina II (AII) são fundamentais no controle de dois sistemas vitais e inter-relacionados: o metabólico e o cardiocirculatório, respectivamente. A disfunção de qualquer um desses hormônios pode levar ao desenvolvimento de duas doenças de alta prevalência, muitas vezes concomitantes e, talvez, com fisiopatologia integrada - diabetes mellitus (DM) e hipertensão arterial (HA). Vários estudos mostram que os sistemas de sinalização intracelular de Ins e AII estão conectados e influenciam um ao outro. Esta comunicação molecular ocorre em diferentes etapas da sinalização celular e é importante para vários fenômenos fisiológicos, desde o desenvolvimento de hipertrofia cardíaca e aquisição de energia pelo coração, até a ação de drogas anti-hipertensivas. No nível extracelular, a enzima de conversão de angiotensina regula a síntese de AII e o acúmulo de bradicinina, e ambos desempenham papel regulador sobre a sinalização de Ins. No nível intracelular, a interação dos sinais de Ins e AII ocorre em dois momentos distintos. Inicialmente, em etapas mais precoces da sinalização celular, a AII, atuando através da cascata JAK-2/IRS-1/PI3-quinase, JNK e ERK, provoca a fosforilação em serina e a conseqüente inibição de elementos-chave da via de sinalização da Ins. Finalmente, a AII induz a expressão da proteína regulatória SOCS-3, que impõe um controle mais tardio sobre o sinal de Ins. Esta revisão discute os avanços mais recentes neste campo e a importância dessa interação molecular na fisiopatologia e na associação clínica de DM e HA.

Insulin (Ins) and angiotensin II (AII) play pivotal roles in the control of two vital and closely related systems: the metabolic and the circulatory, respectively. A failure in the proper action of each of these hormones results, to a variable degree, in the development of two highly prevalent and commonly overlapping diseases - diabetes mellitus (DM) and hypertension (AH). In recent years, a series of studies has revealed a tight connection between the signal transduction pathways that mediate Ins and AII actions in target tissues. This molecular cross-talk occurs at multiple levels and plays an important role in phenomena that range from the action of anti-hypertensive drugs to cardiac hypertrophy and energy acquisition by the heart. At the extracellular level, the angiotensin-converting enzyme controls AII synthesis but also interferes with Ins signaling through the proper regulation of AII and the accumulation of bradykinin. At an early intracellular level, AII, acting through JAK-2/IRS-1/PI3-kinase, JNK and ERK, may induce the serine phosphorylation and inhibition of key elements of the Ins-signaling pathway. Finally, by inducing the expression of the regulatory protein SOCS-3, AII may impose a late control on the Ins signal. This review will focus on the main advances obtained in this field and will discuss the implications of this molecular cross-talk in the common clinical association between DM and AH.