Activación de PP2A y alteraciones metabólicas inducidas por la ingestión de fructosa en forma líquida / PP2A activation and metabolic alterations induced by liquid fructose

RESUMEN

Introducción: Dietas ricas en fructosa producen, en ratas, hipertrigliceridemia y esteatosis hepática, como consecuencia de una reducción en la actividad transcripcional del receptor activado con proliferadores peroxisómicos alfa (PPARa), junto con un estado de resistencia parcial a la leptina. En el presente trabajo, hemos estudiado cómo la fructosa afecta en el ámbito molecular al control del metabolismo energético hepático. Material y métodos: Se distribuyeron de forma aleatorizada a 16 ratas Sprague-Dawley macho en 2 grupos control y fructosa (10% peso/volumen en agua de bebida, durante 14 días). Adicionalmente, se distribuyó a 12 ratas en 3 grupos control, fructosa y fructosa + 1 ß-D ribofuranósido de 5-aminoimidazol 4-carboxamida (AICAR) (500 mg/kg/día, los últimos 3 días de dieta fructosa). Se valoraron los valores plasmáticos de triglicéridos, glucosa, leptina, insulina y adiponectina. En el ámbito hepático se determinaron contenido de triglicéridos y ceramidas, actividad de ß-oxidación, actividad AMPK (AMP activada proteína cinasa), proteína fosfatasa 2A (PP2A) y valores de expresión proteica y de ácido ribonucleico mensajero de diferentes genes implicados en el metabolismo energético. Resultados: Las ratas del grupo fructosa presentaron hipertrigliceridemia (×1,3), hiperleptinemia (×1,9) e hiperadiponectinemia (×1,7), incremento en los triglicéridos (×1,6) y ceramidas hepáticas y en la formación de complejos PPARa-FoxO1. La administración de AICAR, aunque incrementó en un 30% la actividad AMPK hepática, no revirtió ninguna de las alteraciones descritas. En ratas fructosa no sometidas a ayuno antes del sacrificio, se detectó en hígado un marcado incremento en la subunidad catalítica de PP2A (×1,6) y en la capacidad de unión de ChREBP (×1,4). Conclusiones: El déficit de oxidación de ácidos grasos producido por el consumo de fructosa en forma líquida no es reversible por activación de la AMPK hepática. La activación de PP2A tras la ingesta de fructosa es la alteración molecular determinante en la aparición de los cambios metabólicos inducidos por este monosacárido (AU)

ABSTRACT

Introduction: Administration of fructoseenriched diets to rats induces hypertriglyceridemia and hepatic steatosis as a result of reduced PPARa transcriptional activity and partial leptin resistance. In the present work, we studied how fructose alters the control of hepatic energy metabolism at the molecular level. Material and methods: Sixteen Sprague-Dawley male rats were randomised to 2 treatment groups control and fructose (10% w/v fructose in drinking water for 14 days). Additionally, 12 rats were distributed into 3 groups control, fructose, and fructose+AICAR (500 mg/kg/day, in the last 3 days of fructose administration). Plasma levels of triglycerides, glucose, leptin, insulin and adiponectin were measured. Triglyceride and ceramide content, fatty acid ß-oxidation activity, AMPK and PP2A activity and expression of mRNA and protein levels of genes involved in energy metabolism were determined in liver samples. Results: Fructose-fed rats showed high plasma concentrations of triglycerides (×1.3), leptin (×1.9) and adiponectin (×1.7), an increase in hepatic triglycerides (×1.6) and ceramides and in the formation of PPARa-FoxO1 complexes. AICAR administration, despite increasing hepatic AMPK activity (×1.3), modified none of the above mentioned alterations. In livers of non-fasted fructose-fed rats, there was a marked increase in the expression of the catalytic subunit of PP2A (×1.6) and in the binding of ChREBP (×1.4). Conclusions: The deficit in liver fatty acid oxidation induced by fructose ingestion in liquid form is not reversed by the activation of AMPK. PP2A activation by fructose ingestion is the key molecular event in the production of fructoserelated metabolic changes (AU)