Dianas 6 (1) Sanmartín-Salinas etal 2017 Estudio de la función del IRS-4 en el eje Hipotalámico Hepático.

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Dianas | Vol 6 Num 1 | marzo 2017 | e20170301b01

Estudio de la función del IRS-4 en el eje Hipotalámico Hepático.

1. Departamento de Biología de Sistemas, Universidad de Alcalá. 28871 Alcalá de Henares.  2. Departamento de Biomedicina y Biotecnología, Universidad de Alcalá. 28871 Alcalá de Henares.

apatry.sanmartin@gmail.com

II Congreso de Señalización Celular, SECUAH 2017.
14-16 de marzo, 2017. Universidad de Alcalá. Alcalá de Henares, Madrid. España.
Sesión 1b, Cáncer.

Resumen

Los substratos del receptor de insulina (IRSs) son una familia de proteínas citoplasmáticas con función adaptadora. No poseen actividad enzimática intrínseca pero actúan como proteínas de anclaje iniciando y organizando la respuesta intracelular [1, 2]. Los IRSs son intermediarios en la cascada de señalización de la insulina e IGF-1 y median la respuesta sobre la expresión de genes modulando las cascadas de AKT y ERK [3]. Hasta el momento se han caracterizado tres IRSs en humanos, el IRS-1 y 2 han sido ampliamente estudiados, sin embargo estudios recientes parecen indicar que IRS-4 tiene un mecanismo de acción específico e independiente del resto de proteínas de su familia [4, 5]. Los objetivos de este trabajo son localizar el IRS-4 en distintas partes del cerebro de la rata, en un hepatocarcinoma humano y por ultimo estudiar el IRS-4 en la cascada de señalización de la insulina, IGF-1 y el punto de control G1 del ciclo celular. MATERIALES Y METODOS: Para estudiar la expresión y localización del IRS-4 en el cerebro de la rata y en un hepatocarcinoma humano se realizaron mediante técnicas de imunohistoquímica. Para estudiar el efecto de la sobreexpresión del IRS-4 y su papel en el ciclo celular, se llevó a cabo la construcción de un plásmido donde se incorporó la secuencia codificante de la proteína IRS-4. Posteriormente las células HepG2 fueron transfectadas de forma estable y se evaluaron tanto los efectos de la sobrexpresión del IRS-4 como el tratamiento con insulina e IGF-1 en células HepG2 en cultivo mediante análisis de actividad metabólica, western blot y qPCR. RESULTADOS: En los estudios in vivo por imunohistoquímica en el cerebro de la rata se observó la presencia de IRS-4 en la región hipotalámica y a lo largo del giro dentado del hipocampo con una localización citoplasmática y nuclear. En el cerebelo el IRS-4 fue apenas visible concentrándose en las células de Purkinje. En el hepatocarcinoma la expresión de IRS-4 fue mucho más notable en la zona tumoral con una localización nuclear. En los estudios in vitro tanto la insulina como el IGF-1 produjeron la fosforilación de AKT, ERK y Rb en células HepG2 control pero el efecto de los mitógenos fue mínimo en células con altos niveles de IRS-4. La sobreexpresión de dicha proteína aumentó los niveles de pAKT, pERK, Ciclina D1, CDK4, Ciclina E y CDK2 iniciando así el ciclo celular. CONCLUSION: El IRS-4 está presente en el cerebro de la rata y en hepatocitos humanos. Al incrementar los niveles de IRS-4 en células HepG2 se produce una desensibilización al IGF-1 y en especial a la insulina que podría estar mediada a través de la fosforilación de Rb.

  1. M.F. White, IRS proteins and the common path to diabetes, Am J Physiol Endocrinol Metab, 283 (2002) E413-422.
  2. X.J. Sun, P. Rothenberg, C.R. Kahn, J.M. Backer, E. Araki, P.A. Wilden, D.A. Cahill, B.J. Goldstein, M.F. White, Structure of the insulin receptor substrate IRS-1 defines a unique signal transduction protein, Nature, 352 (1991) 73-77.
  3. M.F. White, The IRS-signalling system: a network of docking proteins that mediate insulin action, Mol Cell Biochem, 182 (1998) 3-11.
  4. G.J. Ikink, M. Boer, E.R. Bakker, J. Hilkens, IRS4 induces mammary tumorigenesis and confers resistance to HER2-targeted therapy through constitutive PI3K/AKT-pathway hyperactivation, Nat Commun, 7 (2016) 13567.
  5. E.P. Cuevas, O. Escribano, J. Monserrat, J. Martínez-Botas, M.G. Sánchez, A. Chiloeches, B. Hernández-Breijo, V. Sánchez-Alonso, I.D. Román, M.D. Fernández-Moreno, L.G. Guijarro, RNAi-mediated silencing of insulin receptor substrate-4 enhances actinomycin D- and tumor necrosis factor-alpha-induced cell death in hepatocarcinoma cancer cell lines, J Cell Biochem, 108 (2009) 1292-1301.

Cita: Sanmartín Salinas, Patricia; Toro Londoño, Miguel Ángel; Jiménez Ruiz, Antonio; Lobo, María Val T.; González-Guijarro, Luis (2017) Estudio de la función del IRS-4 en el eje Hipotalámico Hepático. Actas del II Congreso de Señalización Celular, SECUAH 2017. 14-16 de marzo, 2017. Universidad de Alcalá. Alcalá de Henares, Madrid. España. Sesión 1b, Cáncer. Dianas 6 (1): e20170301b01. ISSN 1886-8746 (electronic) journal.dianas.e20170301b01 http://www3.uah.es/dianas?e20170301b01. URI http://hdl.handle.net/10017/15181

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