Resumo: Evidências recentes implicam a indução da NO-sintase induzível (iNOS) no desenvolvimento de resistência à insulina associada à obesidade e endotoxemia. A induçãoda iNOS está associada ao aumento da produção de NO, que vem se mostrando um importante sinalizador intra-celular, modificando a função protéica por diversos mecanismos, incluindo Nitrosilação, Nitração e S-nitrosação. A S-nitrosação ocorre pela adição de um grupamento NO ao radical tiol (S-H) de um resíduo de cisteína, formando um nitrosotiol (S-NO). Neste estudo, investigamos se drogas doadoras de NO, Nitrosogluatationa (GSNO) ou Nitrosocisteína (CISNO), e a própria indução da iNOS seriam capazes de provocar S-nitrosação e com isso modificar a função de proteínas envolvidas na via de sinalização insulínica. A insulina inicia suas ações intra-celulares após a ligação à subunidade a do seu receptor transmembrana, o que provoca mudança conformacional e conseqüente auto-fosforilação da subunidade ß, o que ativa sua capacidade tirosina-quinase. Ocorre, então, associação e fosforilação do substrato 1 do receptor de insulina (IRS-1), que uma vez fosforilado, se associa e ativa a fosfatidil inositol 3 quinase (PI 3 quinase), passo fundamental para a ativação da Akt, serina-quinase que modula tanto ações metabólicas quanto de crescimento desencadeadas pela insulina. Neste estudo demonstramos que tanto GSNO quanto CISNO foram capazes de provocar resistência à insulina, tanto em músculo isolado, quanto em animais intactos. Esta resistência foi associada a menor sinalização de insulina pela via IRß/IRS-1/Akt. Após o tratamento com GSNO ou CISNO de músculo isolado ou de animais intactos, observamos S-nitrosação da subunidade ß do receptor de insuilna, o que provocou menor auto-fosforilação e menor atividade tirosina-quinase após estímulo com insulina. Observamos também S-nitrosação do IRS-1, e após o tratamento crônico com droga doadora, os níveis teciduais desta proteína estavam diminuídos. A Akt também foi alvo de S-nitrosação, que aconteceu em paralelo com a perda de sua capacidade serina-quinase, tanto basal , quanto estimulada por insulina. Observamos indução da iNOS em três modelos de resistência à insulina, na obesidade induzida por dieta hiperlipídica, no camundongo diabético ob/ob e na endotoxemia induzida pela infusão de LPS. Nestes três modelos, a sinalização de insulina pela via IRß/IRS-1/Akt estava diminuída, e os níveis de S-nitrosação destas proteínas estava aumentado. Os níveis teciduais de IRS-1 também estavam diminuídos nos três modelos. O bloqueio da indução da iNOS por rosiglitazona no animal com obesidade induzida por dieta, ou por interferência na transcrição da iNOS no camundongo ob/ob, ou pela anulação do gene codificador da iNOS na endotoxemia induzida por LPS, diminuiu o desenvolvimento de resistência à insulina nestes modelos, e impediu a S-nitrosação destas proteínas. Portanto, a S-nitrosação de proteínas envolvidas na transmissão do sinal de insulina é um novo mecanismo molecular de resistência à insulina associado a indução da iNOS Ver menos

Abstract: Evidence demonstrates that exogenous nitric oxide (NO) and the NO produced by inducible nitric oxide synthase (iNOS) can induce insulin resistance in muscle. Here, we investigated whether this insulin resistance could be mediated by S-nitrosation of proteins involved in early steps of the insulin signal transduction pathway. Exogenous NO donated by S-nitrosoglutathione (GSNO) or by Nitrosocysteine (CYSNO) induced in vitro and in vivo S-nitrosation of the insulin receptor ß subunit (IRß) and protein kinase B/Akt (Akt), and reduced their kinase activity in muscle. Insulin receptor substrate (IRS)-1 was also rapidly S-nitrosated, and its expression was reduced after chronic GSNO treatment. In tree animal models of insulin resistance associated with enhanced iNOS expression ¿ diet-induced obesity, the ob/ob diabetic mice and endotoxemia induced by LPS infusion ¿ we observed enhanced S-nitrosation or IRß/IRS-1 and Akt in muscle. Blocking iNOS induction in muscle by Rosiglitazone in diet-induced obesity, by iNOS anti-sense in ob/ob mice or by genetic knockout in endotoxemia reversed S-nitrosation of these proteins yielding an improvement in insulin action through this pathway. Thus, S-nitrosation of proteins related to insulin signal transduction is a novel molecular mechanism of iNOS-induced insulin resistance Ver menos