Febrero 8, 2018

Investigadores de Salk descubren cómo el hígado responde tan rápido a los alimentos

El hallazgo podría ayudar a comprender mejor el metabolismo y algunas formas de diabetes.

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Investigadores de Salk descubren cómo el hígado responde tan rápido a los alimentos

El hallazgo podría ayudar a comprender mejor el metabolismo y algunas formas de diabetes.

LA JOLLA—Minutos después de comer, a medida que los nutrientes ingresan al torrente sanguíneo, su cuerpo realiza cambios masivos en la forma en que descompone y almacena las grasas y los azúcares. En media hora, su hígado ha hecho un cambio completo, pasando de quemar grasa para obtener energía a almacenar tanta glucosa o azúcar como sea posible. Pero la velocidad a la que esto sucede ha desconcertado a los científicos: es un lapso de tiempo demasiado corto para que las células del hígado activen los genes y produzcan los planos de ARN necesarios para ensamblar nuevas proteínas para guiar el metabolismo.

La imagen muestra la proteína NONO inmunoteñida de verde en células hepáticas después de una comida. El azul indica núcleos celulares.
La imagen muestra la proteína NONO inmunoteñida de verde en células hepáticas después de una comida. El azul indica núcleos celulares.

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Crédito: Instituto Salk

Ahora, los investigadores de Salk han descubierto cómo el hígado puede tener una respuesta tan rápida a los alimentos; las células hepáticas almacenan moléculas de pre-ARN involucradas en el metabolismo de la glucosa y las grasas.

“El cambio del ayuno a la alimentación es un cambio muy rápido y nuestra fisiología tiene que adaptarse a él en el marco de tiempo adecuado”, dice panda satchidananda, profesor del Laboratorio de Biología Reguladora del Instituto Salk y autor principal del artículo, publicado el 6 de febrero de 2018 en El metabolismo celular. “Ahora sabemos cómo nuestro cuerpo maneja rápidamente esa oleada adicional de azúcar”.

Se sabía que una proteína de unión al ARN llamada NONO estaba implicada en la regulación de los ritmos diarios ("circadianos") en el cuerpo. Pero Panda, junto con la primera autora Giorgia Benegiamo, ex estudiante de posgrado en el laboratorio de Panda, y sus colaboradores se preguntaron si NONO tenía un papel específico en el hígado. Analizaron los niveles de NONO en respuesta a la alimentación y el ayuno en ratones. Después de que los animales comieran, de repente aparecieron grumos moteados de NONO en sus células hepáticas, recién adheridos a las moléculas de ARN. En media hora, los niveles de las proteínas correspondientes, las codificadas por el ARN unido a NONO, aumentaron.

“Después de que los ratones comen, parece que NONO reúne todos estos ARN y los procesa para que puedan usarse para producir proteínas”, dice Panda.

Cuando los ratones carecían de NONO, los niveles de las mismas proteínas, involucradas en el procesamiento de la glucosa, tardaron más de tres horas en aumentar. Durante ese lapso de tiempo, los niveles de glucosa en la sangre se dispararon a niveles poco saludables.

Dado que los niveles de glucosa en sangre también aumentan en la diabetes, los investigadores creen que los ratones sin NONO pueden actuar como modelo para estudiar algunas formas de la enfermedad.

“Comprender cómo se regulan el almacenamiento de glucosa y la quema de grasa a nivel molecular será importante para el desarrollo de nuevas terapias contra la obesidad y la diabetes”, dice Benegiamo.

Aún quedan preguntas sobre cómo se activa exactamente NONO para unirse a las moléculas de pre-ARN después de una comida. Y Panda espera reunir una lista más completa de todos los pre-ARN a los que se une NONO, tanto en el hígado como en otras partes del cuerpo. NONO se ha encontrado en altos niveles en el cerebro y las células musculares, por lo que los investigadores están planeando estudios para ver si reacciona de manera similar en esos órganos a los alimentos.

Otros investigadores del estudio fueron Ludovic Mure, Galina Erikson y Hiep Le del Instituto Salk y Ermanno Moriggi y Steven Brown de la Universidad de Zúrich.

El trabajo y los investigadores involucrados recibieron el apoyo del Instituto Salk, la Fundación Nacional de Ciencias de Suiza, la Fundación Helmsley, la Federación Estadounidense para la Investigación del Envejecimiento, el Instituto Nacional del Cáncer, los Institutos Nacionales de Enfermedades Neurológicas y Accidentes Cerebrovasculares, la Fundación Waitt, la Fundación Chapman Foundation, la Society for Neuroscience y la Hartmann-Mueller Foundation.

INFORMACIÓN DE LA PUBLICACIÓN

PERIODICO

El metabolismo celular

TÍTULO

La proteína de unión a ARN NONO coordina la adaptación hepática a la alimentación

AUTORES

Giorgia Benegiamo, Ludovic S. Mure, Galina Erikson, Hiep D. Le, Ermanno Moriggi, Steven A. Brown y Satchidananda Panda

Áreas de investigación

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