Científicos descubren una grasa 'buena' que combate la diabetes

Científicos descubren una grasa 'buena' que combate la diabetes

Los investigadores descubrieron una nueva clase de lípidos en humanos que está relacionada con la reducción de la inflamación y la mejora de los niveles de azúcar en la sangre en la diabetes

LA JOLLA–Científicos del Instituto Salk y Centro Médico Beth Israel Deaconess (BIDMC) en Boston han descubierto una nueva clase de moléculas, producidas en grasa humana y de ratón, que protege contra diabetes.

Los investigadores encontraron que dar esta nueva grasa, o lípido, a ratones con el equivalente de diabetes tipo 2 redujo su nivel elevado de azúcar en la sangre, como se detalló el 9 de octubre en Celular. El equipo también encontró que los niveles de los nuevos lípidos son bajos en humanos con un alto riesgo de diabetes, lo que sugiere que los lípidos podrían utilizarse potencialmente como una terapia para los trastornos metabólicos.

Los lípidos, como el colesterol, generalmente se asocian con una mala salud. Pero en los últimos años, los investigadores han descubierto que no todos los lípidos son malos para la salud, como los muy promocionados ácidos grasos omega-3 que se encuentran en los aceites de pescado. Los lípidos recién descubiertos, llamados ácidos grasos hidroxiácidos o FAHFA, eran más bajos en humanos con etapas tempranas de diabetes y eran mucho más altos en ratones resistentes a la diabetes.

"Según su biología, podemos agregar FAHFA a la pequeña lista de lípidos beneficiosos", dice Alan Saghatelian, Salk profesor en la Laboratorios de la Fundación Clayton para Biología de Péptidos y uno de los autores principales del trabajo. "Estos lípidos son sorprendentes porque también pueden reducir la inflamación, lo que sugiere que podríamos descubrir oportunidades terapéuticas para estas moléculas en enfermedades inflamatorias, como la enfermedad de Crohn y la artritis reumatoide, así como en la diabetes".

Los FAHFA no se habían observado previamente en células y tejidos porque están presentes en bajas concentraciones, lo que dificulta su detección. Usando las últimas técnicas de espectrometría de masas, Saghatelian y Barbara Kahn, vicepresidenta del Departamento de Medicina de BIDMC y la otra autora principal del trabajo, descubrieron los FAHFA cuando examinaron la grasa de un modelo de ratón resistente a la diabetes desarrollado por Kahn.

La proteína Glut4 se mueve hacia la superficie celular para ayudar a transportar la glucosa de la sangre a la célula después de una comida. La columna de la izquierda muestra la cantidad total de Glut4 (verde) en la célula y la de la derecha muestra la cantidad de Glut4 (rojo) que se ha unido a la superficie de la célula, una señal de que está posicionada para facilitar la entrada de glucosa en la célula.

La primera fila, sin insulina presente, muestra muy poco Glut4 moviéndose hacia la superficie celular (arriba a la derecha, rojo). La segunda fila, con una pequeña cantidad de insulina presente, muestra algo de Glut 4 en la superficie celular (centro a la derecha, rojo). La tercera fila muestra la misma cantidad de insulina presente junto con un lípido FAHFA, lo que da como resultado mucho más Glut4 en la superficie celular, lo que aumenta la cantidad de glucosa que puede ingresar a la célula (extremo inferior derecho, rojo).

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Imagen: Centro Médico Weill Cornell, Instituto Salk y Centro Médico Beth Israel Deaconess

"Diseñamos a estos ratones para que tuvieran más de un transportador de azúcar, llamado Glut4, en su grasa porque habíamos demostrado que cuando los niveles de este transportador son bajos, las personas son propensas a desarrollar diabetes", dice Kahn. Al examinar cómo este transportador de azúcar podría ayudar a proteger contra la diabetes, el equipo notó una mayor síntesis de ácidos grasos en ratones que habían mejorado la actividad de la insulina (y, por lo tanto, tenían menos probabilidades de desarrollar diabetes). El equipo colaboró ​​para averiguar qué lípidos estaban involucrados.

"Si bien muchos de los otros lípidos eran esencialmente los mismos entre los ratones normales y estos ratones resistentes a la diabetes, vimos estos lípidos FAHFA elevados dieciséis veces en ratones resistentes a la diabetes, destacándose claramente como un gran cambio", dice Saghatelian. . “Después de eso, aclaramos sus estructuras usando una combinación de espectrometría de masas y síntesis química. Básicamente, descubrimos una nueva clase de moléculas usando estas técnicas”.

Una vez que identificaron a los FAHFA como el lípido que era diferente entre los ratones normales y estos ratones resistentes a la diabetes, encontraron algo más importante: cuando los ratones comían FAHFA, los niveles de azúcar en la sangre disminuían y los niveles de insulina aumentaban, lo que indicaba el valor terapéutico potencial de los FAHFA.

Para determinar si los FAHFA también son relevantes en humanos, el equipo midió los niveles de FAHFA en humanos resistentes a la insulina (una condición que a menudo es precursora de la diabetes) y descubrió que sus niveles de FAHFA eran más bajos en la grasa y la sangre, lo que sugiere que los cambios en Los niveles de FAHFA pueden contribuir a la diabetes.

“Los niveles más altos de estos lípidos parecen estar asociados con resultados positivos en ratones y humanos”, dice Kahn, quien también es profesor en la Escuela de Medicina de Harvard. “Mostramos que los lípidos funcionan a través de múltiples mecanismos. Cuando el azúcar en la sangre está aumentando, como después de una comida, los lípidos estimulan rápidamente la secreción de una hormona que le indica al páncreas que secrete insulina. Además, estos nuevos lípidos también estimulan directamente la absorción de azúcar en las células y reducen las respuestas inflamatorias en el tejido adiposo y en todo el cuerpo”.

Desde la izquierda: Shili Chen, Alan Saghatelian y Tejia Zhang

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Imagen: Cortesía del Instituto Salk de Estudios Biológicos

Estos efectos combinados hacen que el potencial terapéutico de los lípidos sea tremendo, dicen los investigadores. Además de existir en niveles bajos dentro de una amplia gama de verduras, frutas y otros alimentos, los FAHFA también se producen y descomponen dentro del cuerpo, a diferencia de otros lípidos beneficiosos conocidos. Potencialmente, los nuevos medicamentos podrían dirigirse a las vías que producen o descomponen los lípidos para controlar los niveles de FAHFA.

En el nuevo artículo, el equipo también identificó el receptor celular al que se unen los FAHFA, llamado GPR120, para controlar la cantidad de glucosa que se absorbe en las células grasas. El equipo cree que aumentar los niveles de FAHFA en el cuerpo también puede ser una forma de activar GPR120 para tratar o prevenir la diabetes.

“Este trabajo puede sugerir que los cambios en los niveles de FAHFA son un nuevo mecanismo en la diabetes que antes se subestimaba porque estos lípidos no se conocían”, dice Saghatelian. "Esperamos que este trabajo apunte a terapias novedosas que podrían impulsar la forma en que el cuerpo maneja el azúcar en la sangre".

“Debido a que podemos detectar niveles bajos de FAHFA en la sangre antes de que una persona desarrolle diabetes, estos lípidos podrían servir como un marcador temprano del riesgo de diabetes”, agrega Kahn. “Queremos probar si restaurar los lípidos antes de que se desarrolle la diabetes podría reducir el riesgo o incluso prevenir la enfermedad”.

Los autores del trabajo incluyen a Mark M. Yore, Ismail Syed, Pedro M. Moraes-Vieira, Tejia Zhang, Mark A. Herman, Edwin A. Homan, Rajesh T. Patel, Jennifer Lee, Shili Chen, Odile D. Peroni, Abha S. Dhaneshwar, Ann Hammarstedt, Ulf Smith, Timothy E. McGraw, Alan Saghatelian y Barbara B. Kahn.

El financiamiento de este trabajo fue proporcionado por la Los Institutos Nacionales de Salud, Fundación JPB, Premio Becarios Searle, Fondo de Bienvenida de Burroughs, Beca de la Fundación Sloan y el Programa de Capacitación de Harvard en Nutrición y Metabolismo.

Sobre el Instituto Salk de Estudios Biológicos:
El Instituto Salk de Estudios Biológicos es una de las instituciones de investigación básica más importantes del mundo, donde profesores de renombre internacional investigan cuestiones fundamentales de las ciencias de la vida en un entorno único, colaborativo y creativo. Centrados tanto en el descubrimiento como en la orientación de futuras generaciones de investigadores, los científicos de Salk realizan contribuciones innovadoras a nuestra comprensión del cáncer, el envejecimiento, el Alzheimer, la diabetes y las enfermedades infecciosas mediante el estudio de la neurociencia, la genética, la biología celular y vegetal y disciplinas relacionadas.

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