Evidencia de que el metabolismo de la glucosa regula la secreción de leptina de adipocitos de rata cultivados*

La leptina en circulación secreta de los adipocitos está correlacionada con la masa grasa y las concentraciones de insulina plasmática en humanos y roedores. La leptina plasmática, insulina y glucosa disminuyen durante el ayuno y aumentan después de la realimentación; sin embargo, los mecanismos subyacentes que regulan los cambios en la secreción de leptina no se conocen. Para investigar el papel del metabolismo de la glucosa estimulado por insulina en la regulación de la secreción de leptina, examinamos los efectos de la insulina y los inhibidores del transporte y metabolismo de la glucosa sobre la secreción de leptina de adipocitos de rata en cultivo primario. La insulina (0.16-16 nM) aumentó la secreción de leptina durante 96 h; sin embargo, el aumento de leptina estaba más relacionado con la cantidad de glucosa captada por los adipocitos (r = 0.64; P < 0.0001) que con la concentración de insulina por sí sola (r = 0.20; P < 0.28), sugiriendo un papel para el transporte y/o metabolismo de la glucosa en la regulación de la secreción de leptina. La 2-deoxi-D-glucosa (2-DG), un inhibidor competitivo del transporte y fosforilación de glucosa, causó una inhibición dependiente de la concentración (2-50 mg/dl) de la liberación de leptina en presencia de 1.6 nM de insulina. El efecto inhibitorio de la 2-DG fue revertido por altas concentraciones de glucosa. Otros dos inhibidores del transporte de glucosa, la floretiña (0.05-0.25 mM) y la citocalasina-B (0.5-50 microM), también inhibieron la secreción de leptina. La inhibición de la secreción de leptina por estos agentes fue proporcional a la inhibición de la captación de glucosa (r = 0.60 a 0.86; todos P < 0.01). Dos inhibidores de la glucólisis, el idoacetato (0.005-1.0 mM) y el fluoruro de sodio (0.1-5 mM), produjeron una inhibición dependiente de la concentración de la secreción de leptina en presencia de 1.6 nM de insulina. Además, tanto la 2-DG como el fluoruro de sodio disminuyeron marcadamente el contenido de ARN mensajero de leptina (ob) en adipocitos cultivados, pero no afectaron el contenido de ARN ribosómico 18S. Concluimos que el transporte y metabolismo de la glucosa son factores importantes en la regulación de la expresión y secreción de leptina y que el efecto de la insulina para aumentar la utilización de glucosa en adipocitos probablemente contribuye a la secreción de leptina estimulada por insulina. Por lo tanto, in vivo, la disminución del metabolismo de glucosa adiposa puede ser un mecanismo por el cual el ayuno disminuye la leptina circulante, mientras que un aumento del metabolismo de glucosa adiposa aumentaría la leptina después de la realimentación.