Chemerin e seu receptor (ChemR23) têm sido amplamente associados à disfunção endotelial, inflamação e resistência à insulina. No entanto, é ainda desconhecido se chemerin influencia diretamente a sinalização da insulina na vasculatura. A hipótese deste estudo é de que chemerin diminui a sinalização vascular da insulina, e que o uso de antagonista de ChemR23 (CCX 832) em um modelo de diabetes do tipo 2 relacionado à obesidade melhora as respostas vasculares a insulina. Mecanismos moleculares e vasculares foram investigados em artérias mesentéricas e células de músculo liso vascular em cultura (CMLV) de camundongos C57BL/6J, db/m (controles, não obesos, não diabéticos) e db/db (diabéticos, obesos), assim como em células endoteliais (CE) de humanos em cultura. Nossos resultados mostraram que chemerin diminui a vasodilatação induzida por insulina em camundongos C57BL/6J, efeito mediado por ChemR23, PI3K/Akt e estresse oxidativo. Em CMLV, chemerin, através de mecanismos dependentes de estresse oxidativo e ChemR23, diminui a fosforilação de IRS-1, PI3K e Akt e a translocação de GLUT4 para a membrana, induzidas por insulina. Chemerin também diminui a captação de glicose induzida por insulina via estresse oxidativo e ativação de AMPK e PI3K/Akt. Em CE, chemerin diminui a sinalização de óxido nítrico (NO) ativada pela insulina, novamente via ChemR23, estresse oxidativo e PI3K/Akt. CCX 832 diminui a massa corporal (sem alterar a ingestão de ração), os níveis de insulina e glicose (sem alterar a tolerância à glicose) e estresse oxidativo em aorta e rim de camundongos db/db. CCX 832 restaura parcialmente a disfunção vascular observada em camundongos db/db, sem modificar parâmetros estruturais destas artérias. Adicionalmente, CCX 832 diminui marcadores pró-inflamatórios em tecido adiposo perivascular (PVAT) e melhora a sinalização da insulina em aorta de camundongos db/db. Nossos achados destacam o sistema chemerin/ChemR23 como um novo e promissor alvo terapêutico para limitar a resistência à insulina e as complicações vasculares associadas ao diabetes relacionado à obesidade.

Chemerin and its G protein-coupled receptor (ChemR23) have been associated with endothelial dysfunction, inflammation and insulin resistance. Whether chemerin directly influences insulin signaling in the vasculature is unknown. We hypothesized that chemerin impairs vascular insulin signaling in obesity-related type 2 diabetes, effect that would be improved by the novel ChemR23 antagonist (CCX 832). Molecular and vascular mechanisms were probed in mesenteric arteries and cultured vascular smooth muscle cells (VSMC) from C57BL/6J, non-diabetic lean db/m and diabetic obese db/db mice as well as in human microvascular endothelial cells (EC). Chemerin decreased insulin-induced vasodilatation in C57BL/6J mice, effect mediated by ChemR23, PI3K/Akt and oxidative stress. In VSMC, chemerin, via oxidative stress- and ChemR23-dependent mechanisms, decreased insulin-induced IRS-1, PI3K and Akt phosphorylation, GLUT4 translocation to the membrane. In addition, chemerin decreases insulin-induced glucose uptake via oxidative stress and AMPK and PI3K/Akt activation. In EC, chemerin decreased insulin-activated nitric oxide (NO) signaling via ChemR23, oxidative stress and PI3K/Akt signaling pathway. CCX 832 decreases body weight (without altering food intake), insulin and glucose levels (without altering glucose tolerance) and oxidative stress in aorta and kidney from db/db mice. CCX 832 partially restored vascular dysfunction in db/db mice without modifying structural parameters. Additionally, CCX 832 decreases proinflammatory markers in perivascular adipose tissue (PVAT) and improves insulin signaling in aorta from db/db mice. Our findings highlight chemerin/ChemR23 system as a promising new therapeutic target to limit insulin resistance and vascular complications associated with obesity-related diabetes.