Insulin Receptor Substrate 2 (IRS2): a role in Hepatic Stellate Cells

Abstract

[EN] Insulin resistance (IR) is a feature of type 2 diabetes mellitus and, in many cases, IR in liver is associated with reduced expression of insulin receptor substrate (IRS) proteins, specifically IRS1 and IRS-2. Recent studies have revealed a close relationship between IR and the progression of chronic liver diseases, such as liver dysfunction, fibrosis and cirrhosis. Hepatic stellate cells (HSCs) are central to the pathogenesis of liver cirrhosis and are thought to contribute to liver repair and fibrogenesis. These cells are the principal producers of the connective tissue in a fibrotic liver, but they are also responsible for directing epithelial repair by expression of paracrine factors, including fibroblast growth factor 7. Quiescent HSCs are activated by injury; they migrate to the location of damage, transdifferentiate into myofibroblasts and participate in the resolution of fibrosis by undergoing apoptosis or reverting back to a quiescent phenotype. However, the molecular events that regulate the HSC injury cycle are not completely understood and, for this reason, the aim of this project was to evaluate how changes in insulin sensitivity affected them. This was studied by overexpressing IRS2 in human HSC-derived-LX2 cells. Irs2 functions as an intracellular scaffold that couples the insulin/IGF-1 receptors to signalling effector molecules. Cell signalling analysis was performed by Western blot, whilst immunofluorescence, MTT assays and RT-PCR analysis were used to characterize stable cell lines with the aim to quantify survival, proliferation and phenotypic changes that could help to understand how insulin signalling affects HSCs. Results showed that mouse Irs2 overexpression increased insulin sensitivity of LX2 cells, and this lead into a reduced survival of cells. Therefore, conclusions suggested that fibrogenic reversion could be promoted by improving insulin sensitivity.

[ES] La resistencia a la insulina (IR) es una característica de la diabetes mellitus tipo 2 y, en muchos casos, la IR en el hígado se asocia con una expresión reducida de las proteínas del sustrato receptor de insulina (IRS), concretamente IRS-1 e IRS-2. Estudios recientes han revelado una estrecha relación entre la IR y la progresión de las enfermedades hepáticas crónicas, como la disfunción hepática, la fibrosis y la cirrosis. Las células estrelladas hepáticas (HSC) son fundamentales para la patogénesis de la cirrosis hepática y se cree que contribuyen a la reparación del hígado y a la fibrogénesis. Estas células son las principales productoras de tejido conectivo en un hígado fibrótico, pero también son responsables de dirigir la reparación epitelial mediante la expresión de factores paracrinos, incluido el factor 7 de crecimiento de fibroblastos. Las HSCs quiescentes se activan por lesión; migran al sitio donde se ha producido el daño, se diferencian en miofibroblastos productores de matriz y participan en la resolución de la fibrosis sufriendo apoptosis o volviendo a un fenotipo quiescente. Sin embargo, los eventos moleculares que regulan el ciclo de lesión de las HSCs no se comprenden completamente y, por esta razón, el objetivo de este proyecto fue evaluar cómo los cambios en la sensibilidad a la insulina les afectaba. Esto se estudió sobreexpresando IRS2 en células humanas derivadas de HSC-LX2. Irs2 funciona como un andamio intracelular que acopla los receptores de insulina/IGF-1 a las moléculas efectoras de señalización. El análisis de señalización celular se realizó por Western blot, mientras que las técnicas de inmunofluorescencia, MTT y RT-PCR se utilizaron para caracterizar líneas celulares estables con el objetivo de cuantificar la supervivencia, la proliferación y los cambios fenotípicos que podrían ayudar a comprender cómo la señalización de insulina afecta a las HSCs. Los resultados mostraron que la sobreexpresión de Irs2 aumentó la sensibilidad a la insulina de las células LX2, y esto condujo a una reducción de su supervivencia. Finalmente, las conclusiones sugieren que la reversión fibrogénica podría promoverse mejorando la sensibilidad a la insulina.