Effects of topical insulin administration on phosphorylated protein kinase B and nitric oxide levels in the rat retina

PurposeTo examine the effects of insulin treatment on the expression of phosphorylated protein kinase B (Akt or pAkt) and nitric oxide (NO), known targets of insulin action.MethodsRetinas from Lewis rats were treated with insulin in vitro, and the levels of pAkt and NO expression assessed in lysed tissue homogenates at various time points. In addition, rats were treated in vivo with a single eye drop containing 1% insulin after which the levels of pAkt and NO were assessed in their retinas at various time points.ResultsIncubation of retinas in media containing 10 or 100 ng/mL of insulin resulted in a significant increase in their expression of pAkt 15–30 min later. When insulin was topically applied in vivo, its levels peaked in the retina 35 min. Topically applied insulin significantly increased retinal pAkt levels 10 and 15 min post-treatment (p < 0.02 and 0.01, respectively). NO levels were elevated 20 min after insulin treatment both in vitro and in vivo (p < 0.007 and 0.04, respectively).ConclusionsInsulin upregulated retinal expression of pAkt and NO both in vivo and in vitro, suggesting that topically applied insulin that accumulates in the retina may be physiologically active.

ResumenObjetivoExaminar los efectos del tratamiento con insulina sobre la expresión de las proteínas fosforiladas proteina kinasa B (Akt o pAkt) Akt y de óxido nítrico (NO), objetivos conocidos de la acción insulínica.MétodosSe trataron las retinas de ratas Lewis con insulina in vitro, evaluándose los niveles de expresión de pAkt y NO en homogeneizados de tejidos lisados en diversos instantes temporales. Además, las ratas fueron tratadas in vivo con una única gota ocular que contenía un 1% de insulina, tras lo que se evaluaron los niveles de pAkt y NO en sus retinas en diversos instantes.ResultadosLa incubación de retinas en medios con un contenido de 10 ó 100 ng/ml de insulina originó un incremento significativo de la expresión de pAkt, pasados 15 ó 30 minutos. Cuando la insulina se aplicó tópicamente in vivo, sus niveles se elevaron en la retina a los 35 minutos. La insulina aplicada tópicamente incrementó los niveles de pAkt en la retina durante los 10 y 15 minutos posteriores al tratamiento (p < 0,02 y 0,01, respectivamente). Los niveles de NO se elevaron a los 20 minutos del tratamiento de insulina, tanto in vitro como in vivo (p < 0,007 y 0,04, respectivamente).ConclusionesLa insulina incrementó la expresión en la retina de pAkt y NO, tanto in vivo como in vitro, lo que sugiere que la insulina tópicamente aplicada que se acumula en la retina puede ser fisiológicamente activa.