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Role of glucagon-like peptide-1 analogues on insulin receptor regulation in diabetic rat hearts

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Abstract:

This study focused on the regulation and affinity modulation of the insulin receptor of coronary endothelium and cardiomyocytes in nondiabetic and STZ-induced type 1 diabetic rats. Male rats were divided into the following 9 groups: nondiabetic (N), nondiabetic treated with exendin-4 (NE), nondiabetic treated with dipeptidyl peptidase IV (DPP-IV) inhibitor (NDp), diabetic (D), diabetic treated with insulin (DI), diabetic treated with exendin-4 (DE), diabetic co-treated with insulin and exendin-4 (DIE), diabetic treated with DPP-IV inhibitor (DDp), and diabetic co-treated with insulin and DPP-IV inhibitor (DIDp). After the rats were treated for 1 month, a first-order Bessel function was employed to estimate the insulin binding affinity (with time constant  = 1/k−n) to its receptors on the coronary endothelium and cardiomyocytes using CHAPS-untreated and CHAPS-treated heart perfusion, respectively. The results showed that diabetes (D) decreased the value on the coronary endothelium and increased it on cardiomyocytes compared with the nondiabetic group (N). Treatment with insulin and (or) exendin-4, a glucagon-like peptide-1 (GLP-1) analogue, increased on the coronary endothelium only. On the coronary endothelium, values of DI and DIDp were normalized. Western blots of the insulin receptor showed upregulation in D, downregulation in DI, and normalization in DE and DDp. Immunohistochemistry and RT-PCR findings indicated atrial natriuretic factor (ANF) in all diabetic ventricles, thus ascertaining hypertrophy. Therefore, negative myocardial effects related to the insulin receptor were diminished in diabetic rats treated with DPP-IV inhibitor and, more efficiently, by exendin-4.

La présente étude a examiné la régulation et la modulation de l’affinité du récepteur à l’insuline au niveau de l’endothélium coronaire et des cardiomyocytes chez des rats mâles nondiabétique et souffrant de diabète de type 1 induit par STZ. On a divisé les rats en neuf groupes : nondiabétique (N), nondiabétique traité par exendine-4 (NE), nondiabétique traité par un inhibiteur de la dipeptidyl peptidase IV (DPP-IV) (NDp), diabétique (D), diabétique traité par insuline (DI), diabétique traité par exendine-4 (DE), diabétique co-traité par insuline et exendine-4 (DIE), diabétique traité par un inhibiteur de la DPP-IV (DDp), diabétique co-traité par insuline et un inhibiteur de la DPP-IV (DIDp). On a utilisé la fonction de Bessel du premier ordre pour estimer l’affinité de liaison de l’insuline ( = 1/k−n) à son ou ses récepteurs sur l’EC et les cardiomyocytes, après avoir perfusé avec de l’125I-insuline des cœurs non traités par CHAPS et des cœurs traités par CHAPS. Les résultats ont montré que le diabète (D) a diminué la valeur sur l’EC et qu’il l’a augmentée sur les cardiomyocytes, par comparaison à ce qui a été observé chez le groupe nondiabétique (N), alors que le traitement par insuline et exendine-4 a produit ces effets sur l’EC uniquement. Il y a eu normalisation des valeurs sur l’EC chez les groupes DI et de DIDp. L’analyse par buvardage Western du récepteur à l’insuline a montré une augmentation chez le groupe D, une diminution chez le groupe DE et une normalisation chez les groupes DE et DDp. Les résultats obtenus à l’immunohistochimie et à la RT-PCR ont révélé la présence du FNA dans toutes les ventricules diabétiques, confirmant l’existence d’une hypertrophie. Ainsi, les effets myocardiques négatifs liés au récepteur à l’insuline ont été diminués chez les rats diabétiques traités par un inhibiteur de DPP-IV et, de manière plus efficace, par exendine-4.

Document Type: Research Article

Publication date: 2010-01-01

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