Dietary curcumin enhances insulin clearance in diet-induced obese mice via regulation of hepatic PI3K-AKT axis and IDE, and preservation of islet integrity
Yoo Kim, Michael Rouse, Isabel González-Mariscal, Josephine M. Egan & Jennifer F. O’Connell 
Nutrition & Metabolism volume 16, Article number: 48 (2019Abstract
Background
Although type 2 diabetes mellitus (T2DM) is primarily characterized by sustained high levels of circulating glucose, other factors, such as obesity, chronic inflammation, fatty liver, and islet dysfunction significantly contribute to the development of this disease. To date, curcumin (CUR), a natural polyphenol and primary component of turmeric, shows putative therapeutic properties such as reducing the incidence of obesity-related diseases in mice. However, the mechanism by which CUR regulates insulin levels remains unclear.
Methods
This study investigates how dietary CUR improves insulin clearance and maintains a proper range of circulating insulin level in the diet-induced obesity (DIO) mouse model. Male C57BL/6 J mice were fed a control, a high fat/high sugar (HFS) or a HFS diet containing 0.4% (w/w) curcumin (HFS + CUR) (N = 16 per group) for 16 weeks.
Results
Mice given HFS + CUR had reduced body weight and fat accumulation in the liver and had lower blood insulin levels under fasting conditions compared to mice on HFS alone, resulting from significantly improved insulin clearance via upregulation of hepatic insulin-degrading enzyme (IDE). We also observed restoration of phosphoinositide 3-kinase (PI3K), especially class Ia catalytic subunits, p110α and p110β, and class Ib regulatory subunit, p101, and phosphorylated protein kinase B (AKT) expression levels in liver on HFS + CUR diet. Additionally, HFS + CUR fed mice had significantly smaller islets of Langerhans and increased glucagon contents compared to HFS fed mice, indicating less secretion of insulin in pancreas. The expression of thioredoxin interacting protein (TXNIP), a pro-oxidant and pro-apoptotic protein, was significantly elevated in mouse and human islets cultured under HFS mimicking conditions, which was mitigated by CUR treatment.
Conclusions
CUR supplementation in obese subjects may alleviate the burden imposed by HFS diets. Our data indicate administration of dietary CUR reinstates PI3K, AKT and IDE levels in obese mice. Additionally, CUR treatment preserves islet integrity by downregulation of TXNIP transcription levels. Therefore, dietary CUR may have the potential to serve as a novel therapeutic agent to address the underlying links of obesity and T2DM.

De door de computer vertaalde Engelse tekst (let op: gelet op de vaak technische inhoud van een artikel kunnen bij het vertalen wellicht vreemde en soms niet helemaal juiste woorden en/of zinnen gevormd worden)

Curcumine in de voeding verbetert de klaring van insuline in door voedsel geïnduceerde obese muizen via regulatie van de PI3K-AKT-as en IDE in de lever, en behoud van de integriteit van de eilandjes
Yoo Kim, Michael Rouse, Isabel González-Mariscal, Josephine M. Egan & Jennifer F. O'Connell
Voeding en metabolisme volume 16, Artikelnummer: 48 (2019 Samenvatting)
Achtergrond
Hoewel diabetes mellitus type 2 (T2DM) voornamelijk wordt gekenmerkt door aanhoudende hoge niveaus van circulerende glucose, dragen andere factoren, zoals obesitas, chronische ontsteking, leververvetting en eilanddisfunctie aanzienlijk bij aan de ontwikkeling van deze ziekte. Tot op heden vertoont curcumine (CUR), een natuurlijk polyfenol en primaire component van kurkuma, vermoedelijke therapeutische eigenschappen zoals het verminderen van de incidentie van obesitas-gerelateerde ziekten bij muizen. Het mechanisme waarmee CUR de insulineniveaus reguleert, blijft echter onduidelijk.
methoden
Deze studie onderzoekt hoe CUR via de voeding de klaring van insuline verbetert en een goed bereik van circulerend insulineniveau handhaaft in het DIO-muismodel (diet-induced obesity). Mannelijke C57BL / 6 J-muizen kregen gedurende 16 weken een controle, een hoog vetgehalte / hoog suikergehalte (HFS) of een HFS-dieet met 0,4% (w / w) curcumine (HFS + CUR) (N = 16 per groep).
resultaten
Muizen die HFS + CUR kregen, hadden een verminderd lichaamsgewicht en vetophoping in de lever en hadden lagere bloedinsulinespiegels onder nuchtere omstandigheden dan muizen met alleen HFS, resulterend uit een aanzienlijk verbeterde insulineklaring via upregulatie van hepatisch insuline-afbrekend enzym (IDE). We hebben ook het herstel waargenomen van fosfoinositide 3-kinase (PI3K), met name klasse Ia katalytische subeenheden, p110α en p110β, en klasse Ib regulerende subeenheid, p101 en gefosforyleerde proteïnekinase B (AKT) expressieniveaus in lever op HFS + CUR dieet. Bovendien hadden HFS + CUR gevoede muizen significant kleinere eilandjes van Langerhans en verhoogde glucagongehaltes in vergelijking met HFS gevoede muizen, wat wijst op minder secretie van insuline in de pancreas. De expressie van thioredoxine-interactie-eiwit (TXNIP), een pro-oxidant en pro-apoptotisch eiwit, was aanzienlijk verhoogd in eilandjes van muizen en mensen gekweekt onder HFS-nabootsende omstandigheden, die werd verzacht door CUR-behandeling.
conclusies
CUR-suppletie bij zwaarlijvige proefpersonen kan de last verlichten die wordt veroorzaakt door HFS-diëten. Onze gegevens wijzen op toediening van CUR in de voeding herstelt PI3K-, AKT- en IDE-waarden bij obese muizen. Bovendien behoudt de CUR-behandeling de integriteit van de eilandjes door de TXNIP-transcriptieniveaus te verlagen. Daarom kan CUR in de voeding het potentieel hebben om te dienen als een nieuw therapeutisch middel om de onderliggende links van obesitas en T2DM aan te pakken.