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Differential expression of Akt, PPARγ, and PGC-1 during hibernation in bats

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The effects of hibernation on the expression of Akt (protein kinase B), the peroxisome proliferator-activated receptor gamma isoform (PPARγ), and the PPARγ coactivator PGC-1 were assessed in seven tissues of the little brown bat, Myotis lucifugus. Western blotting revealed that the levels of active phosphorylated Akt were strongly reduced in brain, kidney, liver, and white adipose during torpor as compared with aroused animals and that total Akt protein was also reduced in white adipose during torpor. By contrast, both total and phospho-Akt were elevated in brown adipose tissue, the thermogenic organ. PPARγ and PGC-1 levels showed parallel changes in all organs. Both were strongly suppressed in brain, but levels increased significantly in all other organs during hibernation (except for PGC-1 in heart). Reduced Akt activity is consistent with a probable reduced insulin response during torpor that facilitates the mobilization of lipid reserves for fuel supply and is further supported by increased gene expression of enzymes and proteins involved in lipid catabolism under the stimulation of enhanced PPARγ and PGC-1 levels.Key words: Myotis lucifugus, mammalian hibernation, lipid metabolism in torpor, protein kinase B, peroxisome proliferator-activated receptor gamma, PPARγ coactivator.

Les effets de l'hibernation sur l'expression d'Akt (protéine kinase B), de PPARγ (isoforme gamma du récepteur activé par les proliférateurs des peroxysomes) et de PGC-1 (coactivateur de PPARγ) ont été étudiés dans sept tissus de la petite chauve-souris brune, Myotis lucifugus. Des transferts western révèlent que, comparativement aux animaux éveillés, les taux d'Akt phosphorylée active sont grandement réduits dans le cerveau, le rein, le foie et le tissu adipeux blanc durant la torpeur et que la quantité totale de la protéine Akt est également réduite dans le tissu adipeux blanc durant la torpeur. Par contre, les taux d'Akt totale et d'Akt phosphorylée sont élevés dans le tissu adipeux brun, l'organe de la thermogenèse. Les taux de PPARγ et de PGC-1 changent de façon parallèle dans tous les organes. Les deux sont fortement réduits dans le cerveau, mais les taux augmentent significativement dans tous les autres organes durant l'hibernation (sauf celui de PGC-1 dans le cœur). L'activité réduite d'Akt est en accord avec l'hypothèse d'une diminution de la réponse insulinique durant la torpeur qui faciliterait la mobilisation des réserves lipidiques pour les besoins énergétiques de l'animal. Cette hypothèse est également appuyée par l'augmentation de l'expression des gènes codant des enzymes et protéines intervenant dans le catabolisme des lipides, qui est stimulé à la suite de l'augmentation des taux de PPARγ et PGC-1.Mots clés : Myotis lucifugus, hibernation de mammifères, métabolisme des lipides, torpeur, protéine kinase B, PPARγ, coactivateur de PPARγ.[Traduit par la Rédaction]
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Document Type: Research Article

Publication date: August 1, 2003

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