Published October 11, 2024 | Version v1
Journal article

Loss of atrial natriuretic peptide signaling causes insulin resistance, mitochondrial dysfunction, and low endurance capacity

Others:
Institut des Maladies Métaboliques et Casdiovasculaires (UPS/Inserm U1297 - I2MC) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
Physiopathologie des Adaptations Nutritionnelles (PhAN) ; Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'Alimentation et l'Environnement (INRAE)-Nantes Université - UFR de Médecine et des Techniques Médicales (Nantes Univ - UFR MEDECINE) ; Nantes Université - pôle Santé ; Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - pôle Santé ; Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)
Agence Universitaire de la Francophonie (AUF)
Geroscience and rejuvenation research center (RESTORE) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-EFS-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
IT University of Copenhagen (ITU)
Abu Dhabi University (ADU)
Nutrition, diabète et cerveau (NUDICE) ; Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL) ; Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
Prévention et promotion de la cancérogénèse par les aliments (ToxAlim-PPCA) ; ToxAlim (ToxAlim) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'Alimentation et l'Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'Alimentation et l'Environnement (INRAE)
Institut NeuroMyoGène (INMG) ; Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL) ; Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université Laval [Québec] (ULaval)
Dynamique Musculaire et Métabolisme (DMEM) ; Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'Alimentation et l'Environnement (INRAE)-Université de Montpellier (UM)
Institute of Epidemiology (IfE) ; Friedrich-Loeffler-Institut (FLI)
National University of Singapore (NUS)
University of Ljubljana
Bioinformatics Core [Univ California Davis] (UC Davis) ; University of California [Davis] (UC Davis) ; University of California (UC)-University of California (UC)
Department of Integrative Structural and Computational Biology [Scripps Research Institute] ; The Scripps Research Institute [La Jolla, San Diego]
Medizinische Hochschule Hannover = Hannover Medical School (MHH)
Klinikum der Universitat Munchen ; Ludwig Maximilian University [Munich] = Ludwig Maximilians Universität München (LMU)
Institut NeuroMyoGène - Appui à la recherche (INMG-AR) ; Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL) ; Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Braunschweig Integrated Centre of Systems Biology [Braunschweig] (BRICS) ; Technische Universität Braunschweig = Technical University of Braunschweig [Braunschweig]-Helmholtz Centre for Infection Research (HZI)
University of Cologne
Institut de pharmacologie moléculaire et cellulaire (IPMC) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UniCA)
University Hospital of Würzburg
German Aerospace Center (DLR)

Description

Type 2 diabetes (T2D) and obesity are strongly associated with low natriuretic peptide (NP) plasma levels and a down-regulation of NP guanylyl cyclase receptor-A (GCA) in skeletal muscle and adipose tissue. However, no study has so far provided evidence for a causal link between atrial NP (ANP)/GCA deficiency and T2D pathogenesis. Here, we show that both systemic and skeletal muscle ANP/GCA deficiencies in mice promote metabolic disturbances and prediabetes. Skeletal muscle insulin resistance is further associated with altered mitochondrial function and impaired endurance running capacity. ANP/GCA-deficient mice exhibit increased proton leak and reduced content of mitochondrial oxidative phosphorylation proteins. We further show that GCA is related to several metabolic traits in T2D and positively correlates with markers of oxidative capacity in human skeletal muscle. Together, these results indicate that ANP/GCA signaling controls muscle mitochondrial integrity and oxidative capacity in vivo and plays a causal role in the development of prediabetes.

Abstract

International audience

Additional details

Created:
October 24, 2024
Modified:
October 24, 2024