RESISTENCIA  A  LA ACCION DE LA INSULINA EN CULTIVOS PRIMARIOS DE MUSCULO ESQUELETICO DE HUMANOS <br />Dr. Jesús Alberto O...
Efectos de la Insulina:<br />EstimulaInhibe<br />síntesis de glucógenoglucogenólisis<br />síntesis de triglicéridoscetogén...
Músculo Esquelético
TejidoAdiposo</li></ul>Promueveprocesosanabolicos<br />Inhibeprocesoscatabolicos<br />
Mecanismos de Acción de la Insulina<br />
Vía de señalización de insulina<br />Ins<br />Glucosa<br />IR<br />Membrana<br />plasmática<br />PI(3,4,5)P3<br />PI(4,5)P...
Regulación de la Señal de Insulina<br />
Mecanismos de regulación de la señal de insulina.<br />
Resistencia a la Insulina<br /><ul><li>La resistencia a la insulina es un estado patológico en el que las células que ordi...
Los individuos con resistencia a la insulina están predispuestos al desarrollo de DM2, además de asociárseles frecuentemen...
Infertilidad
Hiperandrogenismo</li></ul>HIPERANDROGENISMO<br />
<ul><li>Polimorfismo en genes: CYP11A</li></ul>Alteraciones:<br /><ul><li>Receptor de andrógenos
SHBG (globulina Transp. De esteroides sexuales)
Subunidad 2 de FSH
Receptor de insulina</li></ul>Disminución del # de receptores<br />Inhibición del sitio de unión por autoanticuerpos<br />...
Estudios previos en pacientes adultas con SOP han demostrado que:<br /><ul><li>La actividad de PI3-K asociada a IRS-1 está...
No hay diferencias en la abundancia proteómica de IR, IRS-1 y la subunidad regulatoria p85 de PI3K de controles y SOP.
Existe un incremento significativo en IRS-2</li></ul>Dunaif et al. Am J Physiol Endocrinol Metab 281: E392–E399, 2001.<br />
Justificación.<br />La prevalencia global de HA en la consulta de endocrinología del Hospital Infantil de México es de 9.5...
Objetivo específico<br /><ul><li>Analizar el comportamiento funcional de algunas de las moléculas clave relacionadas con l...
Evaluar la fosforilación de los residuos de Ser473, Thr308 de la cinasa AKT, de la proteína AS160 e incorporación de gluco...
Criterios de inclusión para pacientes prepúberes con hiperandrogenismo: <br />• Hirsutismo definido por una escala de Ferr...
SINDROME DE OVARIOS POLIQUÍSTICOS (SOP Irving F. Stein y Michael L. Leventhal en 1935).<br />Criterios de diagnóstico de R...
Hiperandrogenismo y anovulación</li></ul>Criterio de Ballen: <br /> en el cual se necesitan 12 o más quistes y un volumen ...
algunas pacientes indiscutiblemente tienen SOP y no tienen ovarios aumentados ni presencia de quistes.
existen mujeres normales que tienen OP</li></ul>Anovulación punto clave del SOP:<br />Cotrapuntos.<br /><ul><li>ocurrencia...
no hay una buena correlación entre las mediciones de las hormonas androgénicas y las mediciones del hirsutismo.</li></ul>C...
Grupos de Estudio para el presente proyecto:<br />Sujetos Control<br />Pacientes HA con SOP sin Resistencia a la Insulina<...
BIOPSIAS DE MÚSCULO DE VASTO IZQ. SUJETOS SANOS Y PACIENTES CON HIPERANDROGENISMO<br />DIGESTIÒN<br />CULTIVOS PRIMARIOS H...
RESULTADOS<br />
Expresión de actina sarcomérica como control de carga de proteína.<br />
Expresión de actina sarcomérica como marcador de diferenciación y como control de carga de proteína.<br />0<br />5<br />10...
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Resistencia a la acción de la insulina en cultivos primarios de músculo esquelético de humanos

  1. 1. RESISTENCIA A LA ACCION DE LA INSULINA EN CULTIVOS PRIMARIOS DE MUSCULO ESQUELETICO DE HUMANOS <br />Dr. Jesús Alberto Olivares Reyes<br />Departamento de Bioquímica <br />Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN.<br />
  2. 2. Efectos de la Insulina:<br />EstimulaInhibe<br />síntesis de glucógenoglucogenólisis<br />síntesis de triglicéridoscetogénesis<br />gluconeogénesis<br />incorporación de glucosadegradación de proteínas<br />síntesis de proteínasglucogenólisis<br />síntesis de glucógenolipólisis<br />incorporación de glucosa<br />almacenamiento de trigliceridos<br /><ul><li>Hígado
  3. 3. Músculo Esquelético
  4. 4. TejidoAdiposo</li></ul>Promueveprocesosanabolicos<br />Inhibeprocesoscatabolicos<br />
  5. 5. Mecanismos de Acción de la Insulina<br />
  6. 6. Vía de señalización de insulina<br />Ins<br />Glucosa<br />IR<br />Membrana<br />plasmática<br />PI(3,4,5)P3<br />PI(4,5)P2<br />PDK1<br />PDK1<br />IRS<br />IRS<br />PKCζ/λ<br />Complejo<br />APS/CAP/<br />Cbl<br />p85<br />Akt<br />T308<br />S473<br />p110<br />Crk<br /> P<br /> P<br />PY<br />PY<br />PY<br />PY<br />PY<br />PY<br />PY<br />PY<br />PY<br />PY<br />PY<br />C3G<br />p85<br />p85<br />TC10<br /> P<br />p110<br />p110<br />Rab-GTP act<br />Cbl<br />PDK2<br />Citoplasma<br />PKC<br />ζ/λ<br />P<br />P<br />AS160<br />GLUT4<br />Par<br />6/3<br />PI(3,4,5)P3<br />Rab-GDP inh<br />PI3K<br />Olivares-Reyes, 2008<br />
  7. 7. Regulación de la Señal de Insulina<br />
  8. 8. Mecanismos de regulación de la señal de insulina.<br />
  9. 9. Resistencia a la Insulina<br /><ul><li>La resistencia a la insulina es un estado patológico en el que las células que ordinariamente responden a la insulina dejan de hacerlo.
  10. 10. Los individuos con resistencia a la insulina están predispuestos al desarrollo de DM2, además de asociárseles frecuentemente con un número importante de desordenes de salud entre los que se encuentran:</li></ul> Obesidad, <br /> Hipertensión, <br /> Infección crónica y <br /> Enfermedades de tipo cardiovascular. <br /><ul><li>Por lo anterior, entender los mecanismos que favorecen el desarrollo de la resistencia a la insulina con el fin de generar tratamientos que ataquen esta condición, ha sido y seguirá siendo tarea de muchos grupos de investigación.</li></li></ul><li>ALGUNOS ESTADOS DE HIPERANDROGENISMO EN MUJERES SE ASOCIAN A RESISTENCIA A LA INSULINA <br />RESISTENCIA A LA INSULINA<br />HIPERINSULINISMO<br />Síndrome de Ovarios Poliquísticos (SOP): afecta a 5-10% de las mujeres en edad reproductiva.<br /><ul><li>Anovulación
  11. 11. Infertilidad
  12. 12. Hiperandrogenismo</li></ul>HIPERANDROGENISMO<br />
  13. 13. <ul><li>Polimorfismo en genes: CYP11A</li></ul>Alteraciones:<br /><ul><li>Receptor de andrógenos
  14. 14. SHBG (globulina Transp. De esteroides sexuales)
  15. 15. Subunidad 2 de FSH
  16. 16. Receptor de insulina</li></ul>Disminución del # de receptores<br />Inhibición del sitio de unión por autoanticuerpos<br />Degradación del receptor<br />Disminución de la fosforilación en tirosina del receptor<br />Correlato de incremento de TNF-α e IL-1 con IR pSer<br />Etiopatología<br />(SOP)<br />
  17. 17. Estudios previos en pacientes adultas con SOP han demostrado que:<br /><ul><li>La actividad de PI3-K asociada a IRS-1 está disminuida en SkM</li></ul>SIN EMBARGO:<br /><ul><li>No hay diferencias en los niveles basales de Insulina entre controles vs PCOS
  18. 18. No hay diferencias en la abundancia proteómica de IR, IRS-1 y la subunidad regulatoria p85 de PI3K de controles y SOP.
  19. 19. Existe un incremento significativo en IRS-2</li></ul>Dunaif et al. Am J Physiol Endocrinol Metab 281: E392–E399, 2001.<br />
  20. 20. Justificación.<br />La prevalencia global de HA en la consulta de endocrinología del Hospital Infantil de México es de 9.5%. <br />Objetivo General <br />El objetivo general del presente proyecto es estudiar las características genéticas, moleculares y fenotípicas en niñas y adolescentes que cursan con estados hiperandrogénicos relacionados con el síndrome de resistencia a la insulina. <br />
  21. 21. Objetivo específico<br /><ul><li>Analizar el comportamiento funcional de algunas de las moléculas clave relacionadas con la vía metabólica de consumo energético dependiente de insulina en tejidos primarios de músculo estriado de pacientes pediátricas con diferentes estados hiperandrogénicos en comparación con un grupo control.
  22. 22. Evaluar la fosforilación de los residuos de Ser473, Thr308 de la cinasa AKT, de la proteína AS160 e incorporación de glucosa marcada inducidos por la acción dela insulina.</li></li></ul><li>CRITERIOS DE SELECCIÓN DE PACIENTES HIPERANDROGENICOS<br />
  23. 23. Criterios de inclusión para pacientes prepúberes con hiperandrogenismo: <br />• Hirsutismo definido por una escala de Ferriman >8 <br />• Aparición de vello púbico antes de los 8 años de edad <br />• Adrenarquia caracterizada por presencia de acné o actividad apócrina antes de los 8 años de edad. <br />• Niveles de andrógenos elevados para la edad (elevación de uno de los siguientes andrógenos: androstenediona, testosterona libre, testosterona total, dehidroepiandrosterona o dehidroepiandrosterona sulfato) <br />Criterios de inclusión para pacientes púberes con hiperandrogenismo: <br />• Hirsutismo definido por una escala de Ferriman >8 <br />• Pacientes en etapa postmenárquica que manifiesten irregularidades menstruales caracterizadas por oligomenorrea o amenorrea <br />• Niveles de andrógenos elevados para la estadio puberal de tanner ((elevación de uno de los siguientes andrógenos: androstenediona, testosterona libre, testosterona total, dehidroepiandrosterona o dehidroepiandrosterona sulfato) <br />Criterios de exclusión para ambos grupos: <br />• Pubertad precoz verdadera <br />• Hiperprolactinemia<br />• Tumores secretores de andrógenos (ovario o suprarrenal) <br />• Síndrome o enfermedad de Cushing<br />• Variedades clásicas de hiperplasia adrenal congénita diagnosticadas en el período neonatal y que cursen con ambigüedad genital <br />• Disgenesias Gonadales <br />• Trastornos de la diferenciación sexual <br />
  24. 24. SINDROME DE OVARIOS POLIQUÍSTICOS (SOP Irving F. Stein y Michael L. Leventhal en 1935).<br />Criterios de diagnóstico de Rotherdam 2003. <br /><ul><li> (OP) Ovarios poliquisticos (≥ 10 quistes alrededor del estroma hipertròfico)
  25. 25. Hiperandrogenismo y anovulación</li></ul>Criterio de Ballen: <br /> en el cual se necesitan 12 o más quistes y un volumen mayor de 10 cc por ovario<br />Criterio en ENDO 2005 abstract book, pg.257<br />punto de corte para el volumen debiera ser menor de 7 cc por ovario.<br />Verdades:<br /><ul><li>los ovarios de la mujer con SOP son más grandes, tienen quistes y ovulan raramente
  26. 26. algunas pacientes indiscutiblemente tienen SOP y no tienen ovarios aumentados ni presencia de quistes.
  27. 27. existen mujeres normales que tienen OP</li></ul>Anovulación punto clave del SOP:<br />Cotrapuntos.<br /><ul><li>ocurrencia de embarazos espontáneos
  28. 28. no hay una buena correlación entre las mediciones de las hormonas androgénicas y las mediciones del hirsutismo.</li></ul>Conclusion:<br />La variabilidad de signos y síntomas son la regla en la mayoría de estudios de casos de SOP, con una baja correlación entre la morfología y los aspectos endocrinos.<br />
  29. 29. Grupos de Estudio para el presente proyecto:<br />Sujetos Control<br />Pacientes HA con SOP sin Resistencia a la Insulina<br />Pacientes HA con SOP con Resistencia a la Insulina<br />
  30. 30. BIOPSIAS DE MÚSCULO DE VASTO IZQ. SUJETOS SANOS Y PACIENTES CON HIPERANDROGENISMO<br />DIGESTIÒN<br />CULTIVOS PRIMARIOS HASTA DIFERENCIACIÒN A MIOTUBOS<br />ADMINISTRACIÓN DEL TRATAMIENTO<br />DOSIS-RESPUESTA<br />CURSO TEMPORAL<br />EVALUAR LA VÍA DE INSULINA<br />DETECCIÒN DE pAkt Ser473<br />pAkt thr 308<br />
  31. 31. RESULTADOS<br />
  32. 32. Expresión de actina sarcomérica como control de carga de proteína.<br />
  33. 33. Expresión de actina sarcomérica como marcador de diferenciación y como control de carga de proteína.<br />0<br />5<br />10<br />30<br />60<br />2<br />-9<br />-8<br />-10<br />0<br />-7<br />-6<br />Insulin log M<br />minutes<br />
  34. 34.
  35. 35. Fosforilación de Akt en el residuo de Ser 473 por acción de la insulina<br />pAkt Ser473<br />control<br />pAkt Ser473<br />IR + SOP <br />No-IR + SOP<br />pAkt Ser473<br />
  36. 36. control<br />pAkt Ser473<br />pAkt Ser473<br />IR + SOP <br />pAkt Ser473<br />No-IR + SOP<br />
  37. 37. Fosforilación de Akt en el residuo de Thr 308 por acción de la insulina<br />control<br />pAkt thr308<br />IR + SOP <br />pAkt thr308<br />No-IR + SOP<br />pAkt thr308<br />
  38. 38. Fosforilación de Akt en el residuo de Thr 308 por acción de la insulina<br />control<br />pAkt thr308<br />IR + SOP <br />pAkt thr308<br />No-IR + SOP<br />pAkt thr308<br />
  39. 39. Sakamoto K and Holman DG. Am J Physiol Endocrinol Metab 295: E29-E37, 2008<br />
  40. 40. Fosforilación de AS160 por acción de la insulina<br />
  41. 41. Fosforilación de AS160 por acción de la insulina<br />
  42. 42. Fosforilación de AS160 por acción de la insulina<br />
  43. 43. Incorporación de Glucosa inducida por la insulina<br />
  44. 44. Ins<br />IR<br />MP<br />PIP3<br />PIP2<br />Citoplasma<br />IRS<br />Akt<br />Ras<br />S473<br />GTP<br />P<br />p85<br />Grb2<br />SOS<br />GDP<br />P<br />Raf-1<br />p110<br />PDK1<br />PDK2<br />GSK3<br />P<br />PY<br />PY<br />PY<br />PY<br />PY<br />PY<br />mTOR<br />Transporte de<br />Glucosa<br />FOXO<br />MEK<br />ERK1/2<br />Síntesis de <br />Proteínas<br />Adipogénesis<br />T308<br />Síntesis de<br />Glucógeno<br />P<br />P<br />AS160<br />Regulación de la Transcripción Genética,<br />Proliferación y Crecimiento Celular<br />Olivares-Reyes JA, 2010<br />
  45. 45.
  46. 46. CONCLUSIONES<br /><ul><li>Las alteraciones en la fosforilación de los residuos de AKT fueron más evidentes para Thr308 y para ambos grupos de pacientes con SOP .
  47. 47. El estudio de incorporación de glucosa marcada evidenció una menor captación en todos los grupos de hiperandrogenismo comparados con el control y esto se encuentra asociado con una mayor fosforilación de AS160
  48. 48. Encontramos una mayor activación de la s ERK1/2 en las pacientes con SOP, lo cual pudiera estar asociado a una regulación negativa de la vía de insulina</li></li></ul><li>Dra. Nayely Garibay Nieto. <br />Dra. Yadira Pastrana<br />Departamento de Endocrinología del Hospital Infantil de México Federico Gómez<br />Encargadas de la selección de los pacientes y del estudio clínico. <br />Dra. Gloria E. Queipo García. <br />Hospital General de México<br />Detección de posibles mutaciones de los genes CYP21 y 3β-hidroxiesteroide-deshidrogenasa.<br />Financiamientos: <br />SEP/CONACYT-BASICA, P48017-M y 4877, Fondos Federales HIM 2006, Cinvestav; CONACYT-Posdoctoral/Licenciatura<br />PARTICIPANTES<br />DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA DEL CINVESTAV <br />Dr. Jesús R. Castillo Hernández.<br />Dra. Araceli Arellano Plancarte <br />IB. Laura I. García Flores<br />

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