Espressione del gene PCSK9 nel tessuto adiposo umano e sua regolazione insulino e NP - mediata

Proprotein convertase subtilisin/kexin type 9 (PCSK9) binds to and degrades the low-density lipoprotein receptor (LDLR), contributing to hypercholesterolemia. Adipose tissue plays a role in lipoprotein metabolism, but there are almost no data about PCSK9 and LDLR regulation in human adipocytes. We studied PCSK9 and LDLR regulation by insulin, atrial natriuretic peptide (ANP, a potent lipolytic agonist that antagonizes insulin), and LDL in visceral adipose tissue (VAT) and in human cultured adipocytes. PCSK9 was expressed in VAT and its expression was positively correlated with body mass index (BMI). Both intracellular mature and secreted PCSK9 were abundant in cultured human adipocytes. Insulin induced PCSK9, LDLR, and sterol-regulatory element-binding protein-1c (SREBP-1c) and -2 expression (SREBP-2). ANP reduced insulin-induced PCSK9, especially in the context of a medium simulating hyperglycemia. Human LDL induced both mature and secreted PCSK9 and reduced LDLR. ANP indirectly blocked the LDLR degradation, reducing the positive effect of LDL on PCSK9. In conclusion, PCSK9 is expressed in human adipocytes. When the expression of PCSK9 is induced, LDLR is reduced through the PCSK9-mediated degradation. On the contrary, when the induction of PCSK9 by insulin and LDL is partially blocked by ANP, the LDLR degradation is reduced. This suggests that NPs could be able to control LDLR levels, preventing PCSK9 overexpression.

Introduzione. La proproteina convertasi subtilisina/kexina tipo 9 (PCSK9) ha un ruolo chiave nel metabolismo delle lipoproteine, legando e inducendo la degradazione del recettore delle LDL (LDLR). Ad oggi non si hanno dati sul PCSK9 nel tessuto adiposo anche se è importante per il metabolismo delle lipoproteine. Lo studio vuole verificare la presenza di PCSK9 nel tessuto adiposo viscerale umano (VAT) e, in vitro, la sua regolazione insulina/NP-mediata in adipociti differenziati. Materiali e metodi. I livelli di PCSK9 sono stati valutati nel VAT di pazienti sottoposti a nefrectomia. Adipociti differenziati sono stati trattati con insulina (10-100nM), con peptide natriuretico atriale (100nM) e con LDL estratte da plasma umano. Risultati. Lespressione della PCSK9 nel VAT e ben determinabile anche se variabile e si associa ad un maggiore BMI. Lanalisi proteica conferma la presenza di PCSK9 nel VAT e rivela, come nel fegato, la maggior presenza di pre-forma del PCSK9 rispetto alla forma matura. I livelli di mRNA e proteine in adipociti differenziati mostrano: a) labbondante espressione sia di pre-forma che di forma matura di PCSK9; b) una significativa induzione di PCSK9 dopo stimolo con insulina già a 10nM. Anche LDLR e SREBP1-C sono ugualmente indotti. ANP invece ha parziale effetto inibitorio sullinduzione PCSK9 e LDLR insulino-mediata. Trattamenti con LDL per 4 ore inducono LDLR, che risulta invece ridotto dopo 18ore di trattamento, momento in cui il PCSK9 e indotto e secreto. Conclusioni. PCSK9 è espresso nel VAT e positivamente associato ai livelli di BMI. Adipociti esprimono sia la preforma che la forma secreta di PCSK9. Linduzione di PCSK9 insulina-mediata e parzialmente bloccata dallANP, noto ormone lipolitico. Trattamenti con LDL inducono LDLR poi significativamente ridotto in concomitanza dellaumento della forma secreta di PCSK9 suggerendo che anche negli adipociti umani il PCSK9 induce la degradazione di LDLR e interferisce con luptake del colesterolo.