RUOLO DEL RECETTORE GABAA NELLE CELLULE ALFA PANCREATICHE E SUO COINVOLGIMENTO NELLE FASI DI DESENSIBILIZZAZIONE INDOTTA DALLA LIPOTOSSICITA NEL DIABETE DI TIPO II.

Gamma-Aminobutyric acid (GABA) is a signaling molecule present in the interstitial space in pancreatic islets. The effects of GABA, on release of pancreatic hormones revealed that activation of GABAA channels (GABAA receptors) decreased glucagon secretion. We investigated the effects of a chronic exposure to palmitate on GABA signaling system and intracellular insulin pathway in a pancreatic alpha-cell line. Alpha-TC1â 6 cells were cultured in the presence or absence of palmitate (0.5 mmol/liter) up to 48 h. Palmitate treatment on alpha-TC1â 6 cells induced, basal glucagon secretion increase, insulin resistance (IRS-1 and Akt reduced phosphorylation), and reduced GABA inhibitory effect on glucagon secretion. GABA-stimulated gamma-Aminobutyric acid chloride channel phosphorylation was greatly reduced by exposure to palmitate. In the second parts of this work we investigated the ability of GLP-1 (100 nmol/liter) to prevent palmitate induced damage on GABA signaling system and intracellular insulin pathway. In alpha-TC1â 6 cells cultured with palmitate and GLP-1, basal glucagon secretion was not increased and the acute GABA inhibitory effect on glucagon secretion was not reduced. Our data indicated that the chronic treatment with palmitate induced insulin resistance (IRS-1 and Akt) in a model of pancreatic alpha cell; this pathway usually controls the secretion of glucagon and this signal is also critical for the translocation of the GABAA receptor on cell membranes and the consequent membrane polarization of these cells. In our model GLP-1 appeared able to prevent the alterations induced by palmitate. These results support the hypothesis that chronic exposure to fatty acids may contribute to the alteration of glucagon release regulation; furthermore incretin-based therapies have a positive effect on insulin resistance and GABA channel activation in type 2 diabetes.

Il GABA o acido gamma-aminobutirrico è il principale neurotrasmettitore inibitorio del sistema nervoso centrale (SNC) dei mammiferi. Circa il 20 - 50% di tutte le sinapsi utilizzano questo neurotrasmettitore. Esso è presente in quantità elevate, anche nello spazio interstiziale delle isole pancreatiche e nelle beta cellule pancreatiche dalle quali viene secreto. Il GABA oltre ad avere funzione trofica sulle beta cellule, attraverso il suo recettore (GABAA) controlla la riduzione della secrezione di glucagone insieme con l’insulina. Nel nostro lavoro abbiamo studiato gli effetti dell'esposizione cronica al palmitato sul signaling del GABA e sulla pathway dell’insulina in un modello di alfa cellule pancreatiche. Le cellule alfa-TC1-C6 sono state coltivate in presenza o in assenza di palmitato (0,5 mmol / l) per 48 h. Al termine del trattamento si osservava un aumento della secrezione basale di glucagone, induzione di uno stato di insulino-resistenza (diminuzione della fosforilazione di IRS-1 e Akt), e riduzione dell’effetto inibitorio del GABA sulla secrezione di glucagone; inoltre anche la fosforilazione del canale GABAA indotta dal GABA era notevolmente ridotta dopo l'esposizione a palmitato. Nella seconda parte di questo lavoro abbiamo studiato la possibilità di prevenire i danni causati dell'esposizione cronica al palmitato sul nostro sistema co-trattando le nostre cellule con GLP-1 (100 nmol /l ). Nei gruppi trattati con GLP-1, la secrezione basale di glucagone non risultava aumentata e l'effetto inibitorio del GABA sulla secrezione di glucagone non era ridotto. Questi risultati indicano che il clone alfa-TC1 6, una linea cellulare di cellule pancreatiche alfa, coltivate per 48 ore in presenza di elevate concentrazioni di palmitato (0,5 mmol / l) sviluppano insulino resistenza attraverso la riduzione della fosforilazione di IRS-1 e Akt; questo percorso controlla la secrezione di glucagone ed è critico per la traslocazione del recettore GABAA sulle membrane cellulari e quindi per la polarizzazione della membrana delle alfa cellule. Il GLP-1 sembra in grado di prevenire tali alterazioni. Questi risultati supportano l'ipotesi che l'esposizione cronica agli acidi grassi può contribuire alla alterazione della secrezione di glucagone; e il GLP-1 mostra un effetto positivo sulla prevenzione dell'insulino-resistenza e sull'attivazione del canale GABA.