Cardiology

Iodide (I(-)) is an irreplaceable constituent of thyroid hormones and an important regulator of thyroid function, because high concentrations of I(-) down-regulate sodium/iodide symporter (NIS) expression and function. In thyrocytes, activation of phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K)/protein kinase B (Akt) cascade also inhibits NIS expression and function. Because I(-) excess and PI3K/Akt signaling pathway induce similar inhibitory effects on NIS expression, we aimed to study whether the PI3K/Akt cascade mediates the acute and rapid inhibitory effect of I(-) excess on NIS expression/activity. Here, we reported that the treatment of PCCl3 cells with I(-) excess increased Akt phosphorylation under normal or TSH/insulin-starving conditions. I(-) stimulated Akt phosphorylation in a PI3K-dependent manner, because the use of PI3K inhibitors (wortmannin or 2-(4-Morpholinyl)-8-phenyl-4H-1-benzopyran-4-one) abrogated the induction of I(-) effect. Moreover, I(-) inhibitory effect on NIS expression and function were abolished when the cells were previously treated with specific inhibitors of PI3K or Akt (Akt1/2 kinase inhibitor). Importantly, we also found that the effect of I(-) on NIS expression involved the generation of reactive oxygen species (ROS). Using the fluorogenic probes dihydroethidium and mitochondrial superoxide indicator (MitoSOX Red), we observed that I(-) excess increased ROS production in thyrocytes and determined that mitochondria were the source of anion superoxide. Furthermore, the ROS scavengers N-acetyl cysteine and 2-phenyl-1,2-benzisoselenazol-3-(2H)-one blocked the effect of I(-) on Akt phosphorylation. Overall, our data demonstrated the involvement of the PI3K/Akt signaling pathway as a novel mediator of the I(-)-induced thyroid autoregulation, linking the role of thyroid oxidative state to the Wolff-Chaikoff effect.

Contractile activity induces a marked increase in glycolytic activity and gene expression of enzymes and transporters involved in glucose metabolism in skeletal muscle. Muscle contraction also increases the production of reactive oxygen species (ROS). In this study, the effects of treatment with N-acetylcysteine (NAC), a potent antioxidant compound, on contraction-stimulated glycolysis were investigated in electrically stimulated primary rat skeletal muscle cells. The following parameters were measured: 2-[(3)H]deoxyglucose (2-DG) uptake; activities of hexokinase, phosphofructokinase (PFK), and glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PDH); lactate production; and expression of the glucose transporter 4 (GLUT4), hexokinase II (HKII), and PFK genes after one bout of electrical stimulation in primary rat myotubes. NAC treatment decreased ROS signal by 49% in resting muscle cells and abolished the muscle contraction-induced increase in ROS levels. In resting cells, NAC decreased mRNA and protein contents of GLUT4, mRNA content and activity of PFK, and lactate production. NAC treatment suppressed the contraction-mediated increase in 2-DG uptake; lactate production; hexokinase, PFK, and G6PDH activities; and gene expression of GLUT4, HKII, and PFK. Similar to muscle contraction, exogenous H(2)O(2) (500 nM) administration increased 2-DG uptake; lactate production; hexokinase, PFK, and G6PDH activities; and gene expression of GLUT4, HKII, and PFK. These findings support the proposition that ROS endogenously produced play an important role in the changes in glycolytic activity and gene expression of GLUT4, HKII, and PFK induced by contraction in skeletal muscle cells.

ABSTRACT Objectifs Évaluer l’intérêt de l’activité physique chez des rats nourris au régime cafétéria sur la fonction mitochondriale hépatique et l’accumulation de graisse dans le foie. Méthodes Des rats témoins (C), sédentaires avec régime cafétéria (DIO), ou entraînés avec régime cafétéria (TDIO), ont été suivis du j21 au j120 après leur naissance. Le poids corporel et l’adiposité ont été mesurés, ainsi que les profils lipidique et glycémique. L’étude histologique du foie et la fonction de mitochondries hépatiques ont complété l’expérimentation (oxydation lipidique et capacité de phosphorylation). Résultats Les rats DIO présentent un poids corporel et une adiposité élevés. L’activité physique (aérobie), chez les rats TDIO, améliore ces paramètres. Les rats TDIO montrent des taux réduits de triglycéride et de LDL-cholestérol et des taux élevés de HDL-cholestérol. Les rats DIO présentent une accumulation hépatique élevée de graisses, ce qui est corrigé par l’activité physique. Les mitochondries hépatiques provenant de rats DIO présentent une capacité de β-oxydation plus élevée et une augmentation de la capacité à oxyder le succinate (avec de faibles effets de l’activité physique). Nos résultats démontrent que chez les rats DIO, le développement d’une stéatose précède l’établissement de l’insulino-résistance qui, à son tour, est considérée comme précurseur du développement d’une stéatose hépatique. Cela suggère que certains évènements intrahépatiques pourraient survenir très tôt dans des conditions de nutrition pauvre et probablement contribuer au développement d’une stéatose hépatique non alcoolique (NAFLD). Nos résultats suggèrent que le fait de débuter l’activité physique juste après le sevrage améliore les effets négatifs du régime cafétéria sur la composition corporelle, le profil lipidique et la stéatose.