Résumé
Le muscle squelettique, dont la sensibilité à l’insuline est altérée dans le diabète de type 2, exprime un variant d’épissage de l’isoforme neuronale de la nitric oxyde synthase (nNOS), la nNOSμ. Etant donné le rôle physiologique de la nNOSμ dans la captation du glucose, notre objectif est de déterminer si des anomalies de la nNOSμ musculaire pourraient intervenir dans les états prédiabétiques et les stades précoces du diabète de type 2. Dans ce but, nous avons choisi comme modèle, le rat obèse Zucker
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fa, associant une forte insulinorésistance et un hyperinsulinisme caractéristiques d’un état prédiabétique.
L’expression de la nNOSμ a été mesurée par PCR quantitative et par Western blot. L’activité catalytique de la nNOSμ a été évaluée en mesurant la production de citrulline à partir d’arginine radiomarquée. L’agent MG132 a été utilisé pour inhiber l’activité du protéasome. Enfin, la localisation subcellulaire de la nNOSμ a été déterminée par immunofluorescence à l’aide d’un anticorps spécifique.
Chez le rat obèse Zucker
fa/
fa, nous avons trouvé une diminution de l’activité catalytique de la nNOSμ d’environ 41 % par rapport aux rats
fa/+ contrôles (P < 0,01), qui corrèle avec une baisse significative de 36 % du taux protéique de l’enzyme. Cependant son taux d’ARNm reste inchangé chez les rats
fa/
fa, suggérant une dégradation protéasomale de la nNOSμ. L’utilisation de l’inhibiteur du protéasome MG132 sur les muscles isolés nous a permis de mettre en évidence une augmentation du taux d’ubiquitination de la nNOSμ chez les rats
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fa. De plus, en inhibant le protéasome, nous avons pu restaurer significativement (P < 0,05) le taux protéique et l’activité catalytique de la nNOSμ à des valeurs comparables à celles du rat
fa/+. Par immunofluorescence, nous avons confirmé la baisse d’expression de la nNOSμ chez le rat
fa/
fa et observé, au niveau subcellulaire, une perturbation de sa distribution sous-membranaire.
Des altérations fonctionnelles de la nNOSμ résultant d’une dégradation protéasomale accrue observée dans le muscle squelettique des rats obèses
fa/
fa, pourraient être impliquées dans l’insulinorésistance musculaire dans certains stades précoces du diabète de type 2.