Seminario INCyL – Dra. Paola Llanos

La inflamación crónica, un factor clave en el envejecimiento y en las enfermedades relacionadas
con la edad, es de particular interés en la resistencia a la insulina (RI). El inflamasoma NLRP3, que
libera IL-1β e IL-18, se ha asociado con la RI, afectando la sensibilidad a la insulina. El músculo
esquelético es el principal sitio del transporte de glucosa mediado por GLUT4 estimulado por
insulina, que ocurre principalmente en los túbulos transversos (TT). En la RI, la translocación de
GLUT4 hacia los TT se encuentra alterada. Los TT presentan niveles elevados de colesterol en
animales con resistencia a la insulina. Sin embargo, en músculo esquelético, aún falta una
demostración directa del vínculo entre la acumulación de colesterol y la activación del inflamasoma
NLRP3, que podría mediar una inflamación de bajo grado y el deterioro de la homeostasis de la
glucosa durante el desarrollo de la RI. El objetivo de nuestro grupo ha sido evaluar la consecuencia
del manejo inadecuado del colesterol sobre la inflamación de bajo grado y el desarrollo de la RI en
tejido muscular esquelético. A través de un modelo preclínico, ratones machos C57BL/6
alimentados con dieta estándar (NCD) o dieta alta en grasas (HFD) durante 8 semanas, hemos
llevado a cabo nuestra investigación. Nuestra investigación ha demostrado que, en comparación
con los ratones alimentados con una dieta estándar (NCD), el contenido del transportador de eflujo
de colesterol ABCA1 disminuyó y los niveles de colesterol aumentaron en el músculo flexor
digitorum brevis (FDB) de los ratones alimentados con una dieta alta en grasas (HFD). Asimismo,
observamos que los componentes del inflamasoma –NLRP3, ASC y caspasa 1–, junto con IL-1β y
especies reactivas del oxígeno (ROS), se encontraron significativamente aumentados en el
músculo FDB de los ratones alimentados con HFD. La preincubación con agonistas de LXR
disminuyó el colesterol de membrana y aumentó la translocación de GLUT4, reduciendo los
componentes del inflamasoma NLRP3 en fibras de ratones alimentados con HFD. Nuestros datos
sugieren que la acumulación de colesterol y ROS promueve la sobreexpresión del inflamasoma
NLRP3, deteriorando la homeostasis de la glucosa en el músculo esquelético.

REFERENCIAS SELECTAS
Disulfiram inhibits Gasdermin D pores formation and improves insulin-dependent glucose uptake and glucose homeostasis in skeletal muscle of obesity-induced insulin-resistant mice.

Cadagan C, Russell-Guzmán J, Americo-Da-Silva L, Montaña P, Barrientos G, Buvinic S, Tapia G, Estrada E, Llanos P. Bajo revisión Scientific Reports, 2025.

Activation of the ROS/TXNIP/NLRP3 pathway disrupts insulin-dependent glucose uptake in skeletal muscle of insulin-resistant obese mice. 

Russell-Guzmán J, Américo-Da Silva L, Cadagan C, Maturana M, Palomero J, Estrada M, Barrientos G, Buvinic S, Hidalgo C, Llanos P. Free Radic Biol Med. 2024;222:187-198. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2024.06.011. Epub 2024 Jun 17. PMID: 38897422.

Reactive Oxygen and Nitrogen Species (RONS) and Cytokines-Myokines Involved in Glucose Uptake and Insulin Resistance in Skeletal Muscle. 

Llanos P, Palomero J. Cells. 2022;11(24):4008. doi: 10.3390/cells11244008. PMID: 36552772. 

NLRP3 Inflammasome: Potential Role in Obesity Related Low-Grade Inflammation and Insulin Resistance in Skeletal Muscle. 

Jorquera G, Russell J, Monsalves-Álvarez M, Cruz G, Valladares-Ide D, Basualto-Alarcón C, Barrientos G, Estrada M, Llanos P. Int J Mol Sci. 2021;22(6):3254. doi: 10.3390/ijms22063254. PMID: 33806797.

Activation of the NLRP3 Inflammasome Increases the IL-1β Level and Decreases GLUT4 Translocation in Skeletal Muscle during Insulin Resistance. 

Américo-Da-Silva L, Aguilera J, Quinteros-Waltemath O, Sánchez-Aguilera P, Russell J, Cadagan C, Meneses-Valdés R, Sánchez G, Estrada M, Jorquera G, Barrientos G, Llanos P. Int J Mol Sci. 2021;22(19):10212. doi: 10.3390/ijms221910212. PMID: 34638553.

The cholesterol-lowering agent methyl-β-cyclodextrin promotes glucose uptake via GLUT4 in adult muscle fibers and reduces insulin resistance in obese mice. 

Llanos P*, Contreras-Ferrat A, Georgiev T, Osorio-Fuentealba C, Espinosa A, Hidalgo J, Hidalgo C, Jaimovich E. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2015;308(4):E294-305. doi: 10.1152/ajpendo.00189.2014. Epub 2014 Dec 9. PMID: 25491723. *autor correspondiente. 

Instituto de Neurociencias de Castilla y León
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