PPARalfa atenúa el estrés del retículo endoplasmático inducido por palmitato en células cardíacas humanas por medio de la inducción de la actividad AMPK / PPARalpha attenuates palmitate-induced endoplasmic reticulum stress in human cardiac cells by enhancing AMPK activity

RESUMEN

Introducción El estrés del retículo endoplasmático (RE) se ha relacionado con distintas enfermedades cardiovasculares, como la arteriosclerosis y la hipertrofia e insuficiencia cardíacas. Este estrés del RE altera la señalización de la insulina, contribuyendo al desarrollo de la resistencia a la insulina y la diabetes. Diversos estudios han demostrado que PPARalfa inhibe el estrés del RE, por lo que el objetivo de este trabajo consistió en investigar si la activación de este receptor nuclear era capaz de prevenir el estrés del RE inducido por ácidos grasos saturados en células cardíacas, así como los mecanismos implicados. Métodos: Cardiomiocitos humanos AC16 fueron tratados con palmitato en presencia de diferentes activadores e inhibidores de AMPK y PPARalfa. Para los estudios in vivo, ratones macho fueron alimentados con una dieta rica en grasa (HFD). Posteriormente, se determinó la presencia de distintos marcadores de estrés del RE en células cardíacas por medio del análisis de la expresión génica y la acumulación proteica. Resultados: El palmitato y la dieta HFD indujeron el estrés del RE en células cardíacas, pues incrementaron diversos marcadores de este, como son la expresión génica de ATF3, BiP/GRP78 y CHOP, el splicing de XBP1 y la fosforilación de IRE-1α y eIF2alfa. El tratamiento con Wy-14,643, un agonista de PPARalfa, previno el incremento del estrés del RE inducido por palmitato por medio de la activación de la AMPK. Conclusión: Wy-14,643 podría ser útil para prevenir el estrés del RE y las enfermedades cardiovasculares asociadas en pacientes obesos, e incluso durante la cardiomiopatía diabética, por medio de la activación de AMPK

ABSTRACT

Introduction Endoplasmic reticulum (ER) stress has been linked to several cardiovascular diseases, such as atherosclerosis, heart failure and cardiac hypertrophy. ER stress impairs insulin signalling, thus contributing to the development of insulin resistance and diabetes. Since several studies have reported that PPARalfa may inhibit ER stress, the main aim of this study consisted in investigating whether activation of this nuclear receptor is able to prevent lipid-induced ER stress in cardiac cells, as well as studying the mechanisms involved. Methods: A cardiomyocyte cell line of human origin, AC16, was treated with palmitate in the presence or absence of several AMPK and PPARα pharmacological agonists and antagonists. For the in vivo studies, wild-type male mice were fed a standard diet, or a high-fat diet (HFD), for two months. At the end of the experiments, several ER stress markers were assessed in cardiac cells or in the mice hearts, using real-time RT-PCR and Western-blot analyses. Results: The results demonstrate that both palmitate and the HFD induced ER stress in cardiac cells, since they upregulated the expression (ATF3, BiP/GRP78 and CHOP), splicing (sXBP1), and phosphorylation (IRE-1α and eIF2α) of several ER stress markers. Interestingly, treatment with the PPARalfa agonist Wy-14,643 prevented an increase in the majority of these ER stress markers in human cardiac cells by means of AMPK activation. Conclusion: These data indicate that PPARα activation by Wy-14,643 might be useful to prevent the harmful effects of ER stress and associated cardiovascular diseases in obese patients, and even during diabetic cardiomyopathy, by enhancing AMPK activity