Forskolin attenuates the action of insulin on the Akt-mTOR pathway in human skeletal muscle

摘要

La forskoline (FSK) a la capacité de stimuler et d'inhiber les voies intracellulaires de signalisation de la synthèse des protéines tissulaires autres que dans le muscle squelettique. Cette étude se propose d'analyser si l'administration de la FSK affecte plusieurs constituants de la voie de signalisation de l'Akt-mTOR dans le muscle squelettique humain. Dix jeunes hommes (21,6 ± 1,3 ans) en bonne santé, non obèses (IMC = 25,5 ± 3,5 kg·m-2) et pratiquant des loisirs actifs sont choisis pour cette étude. Après une période de jeûne d'une durée de 8 h, on prélève deux échantillons de tissu musculaire du vastus lateralis. Les échantillons segmentés sont soumis à quatre conditions in vitro : contrôle, FSK, insuline (INS) et FSK+INS. Par la suite, on détermine la concentration totale et la concentration phosphorylée d'Akt, de mTOR, de S6K1 et de 4EBP1. Comparativement aux conditions de contrôle et de FSK, la phosphorylation de l'Akt est significativement plus grande (p = 0,007) dans les échantillons exposés à l'INS. De plus, comparativement aux conditions de contrôle et de FSK, on calcule un plus haut ratio d'Akt phosphorylée / Akt totale (P/T) dans les échantillons exposés à l'INS (p = 0,001). On n'observe pas de différences de degré de phosphorylation de la mTOR dans les quatre conditions, mais on note une plus grande concentration significative de mTOR totale dans le groupe FSK+INS (p = 0,006). On n'observe pas de différences de concentration de S6K1 totale ou phosphorylée d'une condition à l'autre. Néanmoins, on observe une plus grande phosphorylation significative de 4EBP1 dans la condition INS que dans la condition de contrôle (p = 0,003) et FSK (p = 0,004). Dans les quatre conditions, on n'observe pas de différence du ratio 4EBP1 phosphorylée / 4EBP1 totale (P/T). D'après ces observations, la FSK n'active pas la voie de l'Akt-mTOR dans le muscle squelettique humain; cependant la FSK semble inhiber les actions de l'INS dans cette voie.%Forskolin (FSK) is capable of both stimulating and inhibiting the intracellular signaling pathways of protein synthesis tissues other than skeletal muscle. The purpose of this investigation was to determine if FSK administration affects various elements of the protein kinase B (Akt)-mammalian target of rapamycin (mTOR) pathway in human skeletal muscle. Ten (n = 10) healthy, young (21.6 ± 1.3 years), nonobese (body mass index = 25.5 ± 3.5 kg·m-2), recreationally active males were selected for participation. Following an 8 h fast, 2 muscle biopsies of the vastus lateralis were performed. The samples were sectioned and exposed to 4 in vitro treatment conditions: basal, FSK, insulin (INS), and FSK+INS. The samples were then analyzed for total and phosphorylated levels of Akt, mTOR, S6 kinase (S6K1), and 4E binding protein (4EBP1). Akt phosphorylation was significantly greater in the INS-treated samples compared with the basal and FSK conditions (p = 0.007). Furthermore, the ratio of phosphorylated Akt to total Akt (P/T) was higher in the INS samples compared with the basal and FSK samples (p = 0.001). There were no differences in mTOR phosphorylation among the 4 groups; however, total mTOR was significantly greater in the FSK+INS group (p = 0.006). There were also no differences in phosphorylated or total levels of S6K1 among the 4 groups. However, 4EBP1 phosphorylation was significantly greater in the INS-treated samples compared with the basal (p = 0.003) and FSK (p = 0.004) treatments. There were no differences in the ratio of phosphorylated 4EBP1 to total 4EBP1 (P/T) among the 4 groups. These results indicate that FSK does not activate the Akt-mTOR pathway in human skeletal muscle; however, these results suggest that FSK may inhibit the actions of INS on this pathway.