Caracterización de los canales de potasio dependientes de voltaje (Kv) de los adipocitos blancos de rata

Abstract

Los adipocitos blancos son células que participan en el metabolismo energético, mediante el almacenamiento de energía y la secreción, entre otras moléculas, de adipoquinas, que participan en la regulación metabólica. Su actividad está altamente regulada por hormonas como la noradrenalina e insulina, inductoras de los procesos de lipólisis y lipogénesis, respectivamente. En patologías como la obesidad, se sabe que los niveles basales de insulina son superiores a los de un estado normal. Anteriormente se han encontrado corrientes de potasio en los adipocitos, modulables tanto por insulina como noradrenalina, pero apenas se conoce el mecanismo de acción de esta regulación.

Este trabajo se centra en la caracterización de los canales de K+ dependientes de voltaje y el efecto sobre ellos de dos concentraciones distintas de insulina, 10 y 100 UI/ml, estudiándose las propiedades biofísicas de las corrientes, el perfil farmacológico y la expresión de canales mediante inmunofluorescencia. Los resultados muestran que las células cultivadas con baja insulina son de menor tamaño, aunque poseen una resistencia de membrana parecida a las de alta insulina. Del mismo modo, en presencia de 10 UI poseen corrientes y densidades de corrientes menores. Para ambas concentraciones de insulina se da una activación de la conductancia con varias fases con valores de V1/2 y k similares entre ellos. La desactivación revela dos taus, en torno a 6 y 18 ms, indistintamente de la insulina aplicada. Al estudiar la inactivación dependiente de voltaje se advierten tres tipos de comportamiento, en los cuales el porcentaje de células se reparte de forma distinta según la concentración de insulina, siendo los parámetros de V1/2 y k de inactivación parecidos entre ellas. Mediante protocolos de 10 s se ha encontrado que la inactivación dependiente de tiempo presenta dos taus y que es más rápida en las células cultivadas en 10 UI. El proceso de desinactivación también muestra dos taus, siendo igualmente más rápida en células cultivadas con baja insulina. Al utilizar un holding potential de -100 mV se encuentra en el 36.9 y 38.4% de las células de 10 y 100 UI respectivamente, manifiestan una corriente hacia dentro o inward current.

La aplicación de TEA reveló una doble fase con unas IC50 de 0.54 M y 1.69 mM (en baja insulina) y 3.95 M y 2 mM (en alta insulina). La primera fase obliga a la descripción de un nuevo canal ultrasensible al TEA, o alguna configuración no descrita de los canales conocidos. La IC50 de la segunda fase puede indicar una alta participación del canal KV2.1 en las corrientes. El uso de MgTX (1 y 10 nM) y Psora-4, indica la participación del canal KV1.3 en ambas concentraciones de insulina, de KV1.5 en baja insulina y de heterotetrámeros de la familia Kv1 en alta insulina. La inhibición por IbTX señala la expresión de KCa1.1. El bloqueo con GxTX-1E estableció cómo los canales de la familia KV2 representan aproximadamente un 80% de las corrientes, siendo la primera vez que esta participación es referida.

La realización de pruebas de inmunofluorescencia mostró cómo en ambas concentraciones de insulina la mayoría de canales se expresaban en las células, pero no se puede conocer en qué proporción se localizan en el la membrana plasmática. En el citoplasma destaca la presencia de acúmulos de canales, interpretados como posibles vesículas de transporte, cuyo número se corresponde en ocasiones con los resultados obtenidos con los bloqueantes antes indicados.

En conclusión, la concentración crónica de insulina en adipocitos blancos de rata puede alterar las propiedades biofísicas de las corrientes de potasio, así como la expresión de determinados canales KV.