Taurine modifies insulin signaling enzymes in the fructose-fed insulin resistant rats

• Published in: Diabetes & metabolism Vol. 31; no. 4; pp. 337 - 344
• Main Authors: Anitha Nandhini, AT, Thirunavukkarasu, V, Anuradha, CV
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Paris Elsevier Masson SAS 01.09.2005; Masson
• Subjects: Animals; Biological and medical sciences; Blood Glucose - drug effects; Blood Glucose - metabolism; Diabetes. Impaired glucose tolerance; Dietary Carbohydrates; Endocrine pancreas. Apud cells (diseases); Endocrinopathies; Etiopathogenesis. Screening. Investigations. Target tissue resistance; Fructose; Fructose - pharmacology; Glucose metabolism; Glucose Tolerance Test; Glycogen; Glycogène; Glycolysis - drug effects; Insulin - physiology; Insulin Resistance - physiology; Insulin signaling; Liver - drug effects; Liver - enzymology; Male; Medical sciences; Models, Animal; Métabolisme du glucose; Protein Tyrosine Phosphatases - metabolism; Protein-Tyrosine Kinases - metabolism; Rats; Rats, Wistar; Signal Transduction - drug effects; Signal Transduction - physiology; Signalisation de l'insuline; Taurine; Taurine - pharmacology; Weight Gain - drug effects; Weight Gain - physiology; Taurine; Glucose metabolism; Glycogène; Glycogen; Signalisation de l'insuline; Métabolisme du glucose; Fructose; Insulin signaling; Endocrinopathy; Pancreatic hormone; Rat; Enzyme; Diabetes mellitus; Rodentia; Glucose; Metabolism; Insulin; Feeding; Signal transduction; Vertebrata; Mammalia; Aminoacid; Animal
• ISSN: 1262-3636; 1878-1780
• DOI: 10.1016/S1262-3636(07)70202-1

High fructose feeding induces insulin resistance and hyperinsulinemia in rats. The present study was proposed to elucidate the derangements in the insulin signaling pathway in high fructose-fed rats and whether taurine, a sulphur-containing amino acid could improve insulin action by modulating the signal transduction pathway. Male Wistar rats of body weight 170-190 g were divided into 4 groups of 6 rats each. Control rats received control diet and water ad libitum. Fructose fed animals received high fructose diet (> 60% of total calories) and water ad libitum. Fructose + taurine rats received fructose diet and 2% taurine solution ad libitum. Control + taurine rats received control diet and 2% taurine solution ad libitum. After the experimental period of 30 days, the effects of taurine on certain parameters on glucose metabolism were determined. The activities of protein tyrosine kinase (PTK) and protein tyrosine phosphatase (PTP) were assayed in liver. The activities of the glycolytic enzymes were significantly lower while the activities of the gluconeogenic enzymes were higher in untreated fructose-fed rats as compared to control animals. Depletion of liver glycogen was observed in fructose-fed rats. Fructose-fed rats showed alterations in the activities of insulin signaling enzymes PTK and PTP. Taurine administration improved insulin sensitivity and controlled hyperglycemia and hyperinsulinemia in fructose-fed rats. Taurine treatment also restored the glucose metabolizing enzyme activities in fructose-fed rats. Taurine supplementation might have a beneficial effect in overcoming insulin resistance and its associated abnormalities by modifying the post-receptor events of insulin action. La taurine modifie les enzymes de la voie de signalisation de l'insuline dans un modèle de rats rendus insulino-résistants par un régime enrichi en fructose Un régime enrichi en sucrose entraîne chez le rat une insulinorésistance et une hyperinsulinémie. Cette étude avait pour but de préciser dans ce modèle les anomalies de la voie de signalisation de l'insuline induites par un régime enrichi en sucrose, et de chercher si la taurine, aminoacide contenant un sulfure, était susceptible d'améliorer l'action de l'insuline en modulant la voie de transduction du signal. Des rats Wistar males pesant de 170 g à 190 g ont été répartis en 4 groupes de six rats. Les rats témoins recevaient un régime standard et de l'eau à volonté. Les rats du groupe fructose ont été soumis à un régime enrichi en fructose (> 60 % des calories totales) de l'eau à volonté. Les rats du groupe fructose + taurine ont été soumis à un régime enrichi en fructose et ont reçu une solution de taurine 2 % à volonté. Les rats du groupe témoin + taurine ont été soumis à un régime standard et ont reçu une solution de taurine 2 % à volonté. Après une période expérimentale de 30 jours, les effets de la taurine sur certains paramètres métabolisme du glucose ont été déterminés. L'activité hépatique de la protéine tyrosine kinase (PTK) et celle de la protéine tyrosine phosphatase (PTP) ont été mesurées. L'activité des enzymes de la glycolyse était significativement plus basse et celle des enzymes de la glucogénèse plus haute chez les rats recevant un régime en fructose comparés aux rats témoins. Une déplétion en glycogène hépatique a été observée chez les rats recevant un régime enrichi en fructose. Les rats recevant un régime enrichi en fructose présentaient des altérations des enzymes de la voie de signalisation de l'insuline PTK et PTP. L'administration de taurine a amélioré l'insulinosensibilité et contrôlé l'hyperglycémie et l'hyperinsulinémie des rats recevant un régime enrichi en fructose. Le traitement par la taurine restore également l'activité des enzymes impliquées dans le métabolisme du glucose chez les rats recevant un régime enrichi en fructose. Une supplémentation en taurine pourrait avoir un effet bénéfique vis à vis l'insulinorésistance et des anomalies associées, en modifiant les événements post-récepteur de l'action de l'insuline.