Motilina dincolo de motilitatea intestinală: un rol nou în reglarea metabolismului țesutului adipos
motilina este o peptidă de 22 de aminoacizi prezentă predominant în celulele endocrine ale mucoasei duodenale, deși poate fi găsită și în plexul mienteric și glanda tiroidă, precum și în creier, cu cea mai mare concentrație detectată în hipotalamus (3). Receptorul cuplat cu proteina G orfan (GPR38) a fost identificat ca receptorul motilinei umane, care se găsește în principal în tractul gastro-intestinal (GI) într-o manieră dependentă de specie (3). Motilin este bine cunoscut pentru proprietățile sale de stimulare a motorului GI. Concentrația sa plasmatică crește ciclic la fiecare 90-120 de minute în timpul perioadei de post interdigestiv pentru a genera intervale scurte de contracții peristaltice puternice de la stomac spre duoden și intestinul subțire. Acest model de contracții peristaltice este cunoscut sub numele de contracția fazei III a complexului motor migrator (8, 10). Majoritatea cercetărilor privind rolul motilinei s-au concentrat pe înțelegerea mecanismelor care nu înlătură proprietățile stimulatoare motorii (prokinetice) ale acestei peptide în tractul GI. Acest lucru a fost propulsat în continuare de observațiile că motilin ar putea accelera golirea gastrică la pacienții cu gastropareză diabetică cu aplicații terapeutice importante pentru această peptidă (5, 9, 11). Interesul major a fost dezvoltarea agoniștilor motilinei pentru tratamentul tulburărilor de hipomobilitate ale tractului GI. În acest context, în prezent se știe foarte puțin despre efectele potențiale ale motilinei dincolo de rolul său în reglarea motilității tractului GI. Articolul din acest număr de Miegueu și colab. (7) oferă dovezi noi și convingătoare că motilina afectează, de asemenea, metabolismul glucozei și lipidelor în țesutul adipos alb (WAT). Într-o serie de experimente foarte elegante, Miegueu și colab. a demonstrat că motilina a provocat un efect adipogen în adipocitele 3T3-L1 și în adipocitele primare izolate de șobolan. De fapt, celulele adipoase expuse concentrațiilor fiziologice de motilină au crescut expresia genelor adipogene, cum ar fi receptorul activat de peroxizom-proliferator-hectar (PPARy) și proteina de legare a potențatorului de CAAT-implant (c/EBPa), care a fost urmată și de creșterea proliferării și diferențierii preadipocitelor 3T3-L1 (Fig. 1). În conformitate cu aceste efecte adipogene au fost observațiile că motilin a crescut absorbția glucozei și a acizilor grași (FA) și încorporarea FAs în lipidele din aceste celule. În timp ce eliberarea FAs de către celulele grase a fost clar suprimată, producția de glicerol nu părea să fie modificată de motilin, indicând creșterea ESTERIFICĂRII FA fără a afecta lipoliza (Fig. 1). O altă observație interesantă a fost că motilin a exercitat un răspuns adipogen, dar și a redus expresia și secreția adiponectinei în celulele adipoase. Adipozitatea semnificativ crescută a fost corelată cu adiponectina circulantă redusă și rezistența crescută la insulină (2, 6). Acest lucru pare compatibil cu efectul lipogen in vitro al motilinei, deși aparent discrepant cu faptul că expresia ARNm a GPR38 în țesutul adipos uman subcutanat s-a corelat pozitiv cu evaluarea modelului de homeostază a rezistenței la insulină (HOMA-IR) (7).
cele mai multe descoperiri ale Miegueu și colab. (7) au fost obținute folosind adipocite murine și de șobolan, două specii la care genele care codifică motilina și receptorii săi au fost raportate ca existând doar ca pseudogene (1, 4), deci considerate knockout-uri naturale de motilină (3). Studiul realizat de Miegueu și colab. oferă o viziune alternativă asupra acestei probleme, deoarece nu numai 3T3-L1, ci și adipocitele primare izolate de șobolan au provocat răspunsuri funcționale la motilină. În plus, profilul de legare a 125i-motilinei dependent de concentrație și încorporarea FA indusă de motilină în adipocitele 3T3-L1 au fost inhibate de gpr38 și antagoniștii receptorului secretagog al hormonului de creștere (GHSR) MB10 și-GRP6, respectiv (7). Astfel, furnizarea de dovezi că atât receptorii GPR38, cât și receptorii ghrelin mediază efectele lipogene ale motilinei în adipocite. Aceste descoperiri deschid posibilitatea explorării efectelor specifice întregului corp și țesuturilor motilinei și ale agoniștilor/antagoniștilor săi sintetici care utilizează rozătoarele ca modele. Acest lucru ar putea avansa rapid înțelegerea efectelor metabolice potențiale ale motilinei asupra diferitelor organe și țesuturi, precum și pentru a evalua implicațiile fiziologice mai largi ale utilizării motilinei ca țintă prokinetică a medicamentului pentru tratamentul tulburărilor de hipomobilitate ale tractului GI.
lucrarea lui Miegueu și colab. ridică câteva întrebări importante care trebuie abordate. Este crucial ca experimentele viitoare să identifice în mod clar mecanismele de semnalizare prin care motilina induce efecte adipogene. Acest lucru ar putea oferi, de asemenea, o perspectivă asupra potențialelor discuții încrucișate ale motilinei cu alți hormoni majori (adică insulină, ghrelin, catecolamine și glucocorticoizi) care reglează metabolismul WAT și homeostazia energiei întregului corp. Utilizarea wortmannin a împiedicat absorbția FA indusă de motilină (7), indicând faptul că efectele adipogene ale motilinei sunt, cel puțin parțial, mediate de calea de semnalizare a PI 3-kinazei. De asemenea, ar fi important să se determine dacă există diferențe între efectele acute și cronice ale motilinei asupra metabolismului glucozei și FA în WAT. Efectul acut al acestei peptide asupra metabolismului adipocitelor poate să nu modifice semnificativ funcția WAT; cu toate acestea, utilizarea terapeutică cronică a motilinei sau a unui mimetic ca medicament prokinetic poate induce efecte importante asupra metabolismului glucozei și lipidelor din întregul corp. Este interesant să credem că, în condiții fiziologice, motilina este eliberată în perioada de post interdigestiv (8, 10), moment în care un răspuns lipogen ar părea puțin probabil să apară. Acest lucru ridică posibilitatea ca motilina să aibă un efect modulator asupra metabolismului WAT prin interacțiunea cu alți hormoni contrareglatori care reglează, de asemenea, eliberarea FA și esterificarea în adipocite. În cele din urmă, va fi, de asemenea, important să se evalueze dacă aceste efecte lipogene ale motilinei sunt reproduse în adipocitele umane. Acest lucru prezintă un interes deosebit, deoarece expresia ARNm GPR38 în țesutul adipos uman s-a corelat pozitiv cu HOMA-IR și negativ cu expresia ARNm a adiponectinei (7). Aceste și alte întrebări importante ar trebui să facă obiectul unor lucrări ulterioare în acest domeniu. Constatările raportate de Miegueu și colab. prezentați noi oportunități pentru a înțelege mai bine modul în care peptidele intestinale controlează funcția GI și reglează, de asemenea, metabolismul glucozei și lipidelor în WAT.
niciun conflict de interese, financiar sau de altă natură, nu este declarat de autor(I).
- 1. Aerssens J, Depoortere I, Thielemans L , Mistelos a , Coulie B, Peeters T. șobolanul nu are gene funcționale pentru motilină și receptorul motilinei. Neurogastroenterol Motil 16: 841, 2004.
Google Scholar - 2. Cnop M, Havel PJ, Utzschneider KM, Carr DB, Sinha MK, Boiko EJ , Retzlaff BM , Knopp RH , Brunzell JD, Kahn SE. Relația adiponectinei cu distribuția grăsimii corporale, sensibilitatea la insulină și lipoproteinele plasmatice: dovezi pentru roluri independente de vârstă și sex. Diabetologia 46: 459-469, 2003.
Crossref | PubMed | ISI/Google Scholar - 3. De Smet B, Mitselos A, Depoortere I. Motilin și ghrelin ca ținte de droguri prokinetice. Farmacol 123: 207-223, 2009.
Crossref / PubMed | ISI/Google Scholar - 4. Dealul J, Secuii P, Muir A, Sanger G. Comparații moleculare, funcționale și între specii între receptorii neuropeptidelor prokinetice, motilină și ghrelin. Gastroenterologie 122: A54, 2002.
ISI | Google Scholar - 5. Janssen J, Peeters TL , Vantrappen G , Tack J , Urbain JL , De Roo M , Muls e, Bouillon R. îmbunătățirea golirii gastrice în gastropareza diabetică prin eritromicină. Studii preliminare. N Engl J Med 322: 1028-1031, 1990.
Crossref | PubMed | ISI/Google Scholar - 6. Lara-Castro C, Luo N, Wallace P, Klein RL, Garvey WT. Complexele multimerice Adiponectin și clusterul trăsăturilor sindromului metabolic. Diabet 55: 249-259, 2006.
Crossref | PubMed | ISI/Google Scholar - 7. Miegueu P, Cianflone K, Richard D, St-Pierre DH. Motilina stimulează proliferarea și diferențierea preadipocitelor și stocarea lipidelor adipocite. Am J Physiol Endocrinol Metab iulie 19, 2011; doi: 10.1152/ajpendo.00089.2011.
Link / ISI / Google Scholar - 8. Ohno T, Mochiki E, Kuwano H. rolurile motilinei și ghrelinului în motilitatea gastrointestinală. Int J Pept 2010 pii: 820794, 2010.
Google Scholar - 9. Peeters TL, Muls e, Janssen J, Urbain JL , Bex M , Van Cutsem E , Depoortere i , de Roo M , Vantrappen G, Bouillon R. Efectul motilinei asupra golirii gastrice la pacienții cu gastropareză diabetică. Gastroenterologie 102: 97-101, 1992.
Crossref | PubMed | ISI/Google Scholar - 10. Poitras P, Peeters TL. Motilin. Curs Opin Endocrinol Diabet Obes 15: 54-57, 2008.
Crossref | PubMed | ISI/Google Scholar - 11. Urbain JL, Vantrappen G, Janssen J, Van Cutsem E, Peeters T, De Roo M. Eritromicina intravenoasă accelerează dramatic golirea gastrică în gastroparesis diabeticorum și normals și elimină discriminarea de golire între solide și lichide. J Nucl Med 31: 1490-3149, 1990.
PubMed / ISI / Google Scholar