L'insuline agit-elle comme booster de NO?

[Nutrimuscle-Conseils]

The activity of IKCa and BKCa channels contributes to insulin-mediated NO synthesis and vascular tone regulation in human umbilical vein
Susana Rojas Nitric Oxide Volume 99, 1 June 2020, Pages 7-16

Highlights
• Inhibition of KCa channels increases the l-arginine transport and NO levels in HUVECs.
• Insulin-induced NO synthesis is partially dependent of KCa channels.
• Insulin induces hyperpolarization in plasma membrane of HUVECs.
• Insulin-induced placental vascular relaxation is blocked by KCa inhibitors.

Insulin regulates the l-arginine/nitric oxide (NO) pathway in human umbilical vein endothelial cells (HUVECs), increasing the plasma membrane expression of the l-arginine transporter hCAT-1 and inducing vasodilation in umbilical and placental veins. Placental vascular relaxation induced by insulin is dependent of large conductance calcium-activated potassium channels (BKCa), but the role of KCa channels on l-arginine transport and NO synthesis is still unknown.

The aim of this study was to determine the contribution of KCa channels in both insulin-induced l-arginine transport and NO synthesis, and its relationship with placental vascular relaxation. HUVECs, human placental vein endothelial cells (HPVECs) and placental veins were freshly isolated from umbilical cords and placenta from normal pregnancies. Cells or tissue were incubated in absence or presence of insulin and/or tetraethylammonium, 1-[(2-chlorophenyl)diphenylmethyl]-1H-pyrazole, iberiotoxin or NG-nitro-l-arginine methyl ester. l-Arginine uptake, plasma membrane polarity, NO levels, hCAT-1 expression and placenta vascular reactivity were analyzed. The inhibition of intermediate-conductance KCa (IKCa) and BKCa increases l-arginine uptake, which was related with protein abundance of hCAT-1 in HUVECs. IKCa and BKCa activities contribute to NO-synthesis induced by insulin but are not directly involved in insulin-stimulated l-arginine uptake. Long term incubation (8 h) with insulin increases the plasma membrane hyperpolarization and hCAT-1 expression in HUVECs and HPVECs. Insulin-induced relaxation in placental vasculature was reversed by KCa inhibition.

The results show that the activity of IKCa and BKCa channels are relevant for both physiological regulations of NO synthesis and vascular tone regulation in the human placenta, acting as a part of negative feedback mechanism for autoregulation of l-arginine transport in HUVECs.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

L'activité des canaux IKCa et BKCa contribue à la synthèse de NO médiée par l'insuline et à la régulation du tonus vasculaire dans la veine ombilicale humaine
Susana Rojas Nitric Oxide Volume 99, 1er juin 2020, Pages 7-16

Points importants
• L'inhibition des canaux KCa augmente le transport de la L-arginine et les niveaux de NO dans les HUVEC.
• La synthèse de NO induite par l'insuline est partiellement dépendante des canaux KCa.
• L'insuline induit une hyperpolarisation dans la membrane plasmique des HUVEC.
• La relaxation vasculaire placentaire induite par l'insuline est bloquée par les inhibiteurs de KCa.

L'insuline régule la voie de la l-arginine / oxyde nitrique (NO) dans les cellules endothéliales de la veine ombilicale humaine (HUVEC), augmentant l'expression de la membrane plasmique du transporteur de l-arginine hCAT-1 et induisant une vasodilatation dans les veines ombilicales et placentaires. La relaxation vasculaire placentaire induite par l'insuline dépend des canaux potassiques activés par le calcium (BKCa) à grande conductance, mais le rôle des canaux KCa sur le transport de la L-arginine et la synthèse de NO est encore inconnu.

Le but de cette étude était de déterminer la contribution des canaux KCa dans le transport de la L-arginine induite par l'insuline et la synthèse de NO, et sa relation avec la relaxation vasculaire placentaire. Les HUVEC, les cellules endothéliales de la veine placentaire humaine (HPVEC) et les veines placentaires ont été fraîchement isolées des cordons ombilicaux et du placenta des grossesses normales. Les cellules ou les tissus ont été incubés en l'absence ou en présence d'insuline et / ou de tétraéthylammonium, de 1 - [(2-chlorophényl) diphénylméthyl] -1H-pyrazole, d'ibériotoxine ou d'ester méthylique de NG-nitro-l-arginine. La capture de l-arginine, la polarité de la membrane plasmique, les niveaux de NO, l'expression de hCAT-1 et la réactivité vasculaire placentaire ont été analysés. L'inhibition de la conductance intermédiaire KCa (IKCa) et BKCa augmente l'absorption de la l-arginine, qui était liée à l'abondance des protéines de hCAT-1 dans les HUVEC. Les activités IKCa et BKCa contribuent à la synthèse de NO induite par l'insuline mais ne sont pas directement impliquées dans l'absorption de la l-arginine stimulée par l'insuline. L'incubation à long terme (8 h) avec de l'insuline augmente l'hyperpolarisation de la membrane plasmique et l'expression de hCAT-1 dans les HUVEC et les HPVEC. La relaxation induite par l'insuline dans le système vasculaire placentaire a été inversée par l'inhibition de KCa.

Les résultats montrent que l'activité des canaux IKCa et BKCa est pertinente à la fois pour les régulations physiologiques de la synthèse de NO et la régulation du tonus vasculaire dans le placenta humain, agissant dans le cadre du mécanisme de rétroaction négative pour l'autorégulation du transport de la L-arginine dans les HUVEC.