Ejercicio Agudo Induce Desplazamiento GLUT4 En Músculo Esquelético De Humano Normal Sujeta Y Sujeta Con Tipo 2 Diabetes

El total GLUT4 el contenido en el músculo esquelético de individuos con el tipo 2 diabetes es normal; sin embargo, estudios recientes se han manifestado aquel desplazamiento de GLUT4 a la membrana celular es disminuido en respuesta al estímulo de insulina. No lo saben si el ejercicio físico estimula el desplazamiento GLUT4 en el músculo esquelético de individuos con el tipo 2 diabetes. Cinco sujeta (dos hombres, tres mujeres) con el tipo 2 diabetes y cinco control normal sujetan (5 hombres), como determinado por una prueba de tolerancia de glucosa estándar oral de 75 g, fueron reclutados para determinar si un combate agudo de ejercicio de ciclo activa el desplazamiento de GLUT4 a la membrana celular en el músculo esquelético. Cada sujeto tenía dos biopsias abiertas de vastus lateralis el músculo; un descansando y un 3-6 semanas más tarde de la pierna de enfrente después de que 45-60 minuto de ciclo se entrena en el 60-70 % de VO2MAX. Membranas celulares de músculo esqueléticas estuvieron preparadas por el fraccionamiento subcelular, y el contenido de GLUT4 fue determinado por el emborronar Occidental. Membrana celular GLUT4 aumentado en cada sujeto en respuesta a ejercicio. El aumento tacaño de la membrana celular GLUT4 para el sujeta con el tipo 2 diabetes era 74 el 20 % ± encima del descansar valores, y para el normal sujeta el aumento era 71 el 18 % ± encima del descansar valores. Aunque la membrana celular GLUT4 el contenido estuviera el ~32 % más abajo descansando y después de que el ejercicio en el músculo del sujeta con el tipo 2 diabetes, las diferencias no era estadísticamente la s i n de g i ficant. Concluimos que en contraste con el defecto antes relatado en estimulado por insulina GLUT4 el desplazamiento en el músculo esquelético de individuos con el tipo 2 diabetes, un combate solo de ejercicio causa el desplazamiento de GLUT4 a la membrana celular en el músculo esquelético de individuos con el tipo 2 diabetes. Estos datos proporcionan la primera prueba directa que GLUT4 el desplazamiento es un mecanismo importante celular por el cual el ejercicio realza la respuesta de glucosa de músculo esquelética en individuos con el tipo 2 diabetes. Diabetes 48:xxx-xxx, 1999

El músculo esquelético es el tejido principal responsable de la utilización de glucosa mediada por insulina (1,2) y contribuye enormemente a hyperglycemia de sobremesa observado en individuos con el tipo 2 diabetes (3,4). El transporte de glucosa es la limitación de tarifa para la utilización de glucosa en la mayoría de las condiciones fisiológicas en el músculo esquelético (5). La glucosa es transportada en la célula por la membrana celular y la T-tubules vía el transporte facilitado que usa proteínas de transportador de glucosa. El transportador de glucosa GLUT4 es abundante en el músculo esquelético (6-9), y en la condición que descansa/básica predominantemente es localizado intracelularmente. Muchos estudios en la rata el músculo esquelético ha mostrado que GLUT4 traslada a la membrana celular de sitios de almacenaje intracelulares tanto en respuesta a la insulina (10-12) como en respuesta al ejercicio/contracción (13-15). La membrana celular GLUT4 el contenido es correlacionada con la actividad de transporte de glucosa tanto en la rata (16,17) como en el humano (18) el músculo esquelético. El GLUT1 y transportadores GLUT5 están presentes en niveles bajos en el músculo esquelético, son localizados en la membrana celular (19,20), y no trasladan en respuesta a la insulina o el ejercicio (21-23). Por lo tanto, GLUT4 el desplazamiento, como se considera, es el mecanismo principal responsable de la tarifa aumentada de transporte de glucosa después del estímulo de ejercicio o la insulina.

Mientras que los individuos con el tipo 2 diabetes ha disminuido la respuesta de glucosa estimulada por insulina en el músculo (3,4), la sensibilidad normal de esquelético se entrometen la respuesta para moderar el ejercicio ha sido demostrada con estudios de volumen de ventas de glucosa (24) y, el más recientemente, por la técnica de equilibrio de pierna arteriovenous (25). Así, aunque esquelético entrométase el tipo 2 diabetes es la insulina resistente, aparece permanecer sensible para entrenarse. En individuos con el tipo 2 diabetes, GLUT1 y GLUT4 es expresada normalmente en el músculo esquelético (26-28). Por lo tanto, un mecanismo otro que el músculo total GLUT4 el contenido debe causar la disminución en la respuesta de glucosa estimulada por insulina en el músculo esquelético de estos individuos (29-31). En la rata obesa Zucker, un modelo de roedor de tipo 2 diabetes que demuestra la resistencia de insulina de músculo (32,33), la respuesta de glucosa perjudicada es predominantemente debido al fracaso de GLUT4 de trasladar normalmente a la membrana celular en respuesta al estímulo de insulina (11,34). En contraste con el estímulo de insulina, el ejercicio agudo promueve la respuesta de glucosa normal (35) y el desplazamiento GLUT4 en el músculo de rata obeso Zucker (34,36). Las alteraciones en la señalización de insulina pueden ser responsables del defecto en estimulado por insulina GLUT4 el desplazamiento.

El transporte de glucosa disminuido y el desplazamiento GLUT4 en tiras de músculo incubadas de sujetan con el tipo 2 diabetes ha sido asociada con el sustrato de receptor de insulina disminuido estimulado por insulina (el fisco americano (Internal Revenue Service))-1 tyrosine phosphorylation, phosphatidylinositol (la PI) la actividad 3-kinase, y la proteína kinase la actividad de B (37,38). Mientras la insulina el sendero señalado extensivamente ha sido examinado (39), los mecanismos celulares señalados que conducen al desplazamiento GLUT4 debido al ejercicio todavía deja mal la e de d depurada. Sin embargo, bien es establecido que la insulina y el ejercicio actúan sobre el sistema de transporte de glucosa por senderos diferentes señalados en el músculo esquelético (40). Además, también se ha sugerido que GLUT4 puede ser almacenado intracelularmente en dos fondos separados, uno que es sensible al estímulo de insulina y el otro que es sensible a la actividad contráctil (40). Es posible que la distribución de estos fondos intracelulares de GLUT4 sea cambiada o que las proteínas t-/v-snares implicadas en el tráfico estimulado por insulina y el atraco de vesículas GLUT4-ENRIQUECIDAS a la membrana celular también pueden ser inhibidas o downregulated en individuos con el tipo 2 diabetes (41). La comprensión los mecanismos celulares que explican la paradoja evidente de como el músculo esquelético puede ser simultáneamente la insulina resistente y se entrena sensible será importante para determinar la fisiopatología de diabetes tipo 2.

Hasta el momento, tres estudios se han manifestado el fracaso de GLUT4 para trasladar

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