Auswirkungen von Epinephrin auf die insulin-stimulierte Glukoseaufnahme und GLUT-4-Phosphorylierung in Muskel

Die beta-adrenerge Stimulation wurde berichtet, dass sie den insulin-stimulierten Glukosetransport in Adipozyten hemmt. Dieser Effekt wurde einer Abnahme der intrinsischen Aktivität der GLUT-4-Isoform des Glukosetransporters zugeschrieben, die durch die Phosphorylierung von GLUT-4 vermittelt wird. Frühere Studien zeigten keine Hemmung des insulin-stimulierten Glukosetransports durch Epinephrin im Skelettmuskel. Das Ziel dieser Studie war es, den Effekt von Epinephrin auf die GLUT-4-Phosphorylierung zu bestimmen und den Einfluss der beta-adrenergen Stimulation auf den insulin-aktivierten Glukosetransport im Skelettmuskel neu zu bewerten. Wir fanden heraus, dass 1 µM Epinephrin, welches die Adenosin 3',5'-zyklische Monophosphat-Konzentration um das Neunfache erhöhte, zu einer GLUT-4-Phosphorylierung im Ratten-Skelettmuskel führte, aber keinen hemmenden Einfluss auf den insulin-stimulierten 3-O-Methyl-D-Glukose (3-MG)-Transport hatte. Im Gegensatz zum 3-MG-Transport wurden die Aufnahmen von 2-Desoxyglukose und Glukose durch die Epinephrinbehandlung deutlich gehemmt. Dieser hemmende Effekt wurde vermutlich durch die Stimulation der Glykogenolyse vermittelt, was zu einem Anstieg der Glukose-6-phosphat-Konzentration führte, die bekanntlich die Hexokinase erheblich hemmt. Wir schließen daraus, dass 1) die beta-adrenerge Stimulation die Glukoseaufnahme verringert, indem sie die Glukose-6-phosphat-Konzentration erhöht und damit die Hexokinase hemmt, aber den insulin-stimulierten Glukosetransport nicht hemmt, und 2) die Phosphorylierung von GLUT-4 keinen Einfluss auf den Glukosetransport im Skelettmuskel hat.