Los investigadores de Salk encuentran una nueva ruta para regular los niveles de azúcar en la sangre independientemente de la insulina

Los investigadores de Salk encuentran una nueva ruta para regular los niveles de azúcar en la sangre independientemente de la insulina

Nueva vía molecular controla la glucosa en sangre, eludiendo la resistencia a la insulina

LA JOLLA—El descubrimiento de la insulina hace 100 años abrió una puerta que llevaría a la vida y la esperanza a millones de personas con diabetes. Desde entonces, la insulina, producida en el páncreas, se ha considerado el medio principal para tratar afecciones caracterizadas por niveles elevados de azúcar en la sangre (glucosa), como la diabetes. Ahora, los científicos de Salk han descubierto una segunda molécula, producida en el tejido adiposo, que, como la insulina, también regula potente y rápidamente la glucosa en sangre. Su hallazgo podría conducir al desarrollo de nuevas terapias para el tratamiento de la diabetes y también sienta las bases para nuevas vías prometedoras en la investigación del metabolismo.

El estudio, que fue publicado en El metabolismo celular el 4 de enero de 2022, muestra que una hormona llamada FGF1 regula la glucosa en sangre al inhibir la descomposición de las grasas (lipólisis). Al igual que la insulina, el FGF1 controla la glucosa en sangre al inhibir la lipólisis, pero las dos hormonas lo hacen de manera diferente. Es importante destacar que esta diferencia podría permitir que FGF1 se use para reducir de manera segura y exitosa la glucosa en sangre en personas que sufren de resistencia a la insulina.

"Encontrar una segunda hormona que suprima la lipólisis y reduzca la glucosa es un gran avance científico", dice el coautor principal y profesor. ronald evans, titular de la Cátedra March of Dimes en Biología Molecular y del Desarrollo. “Hemos identificado un nuevo jugador en la regulación de la lipólisis de grasa que nos ayudará a comprender cómo se gestionan las reservas de energía en el cuerpo”.

Cuando comemos, las grasas ricas en energía y la glucosa ingresan al torrente sanguíneo. La insulina normalmente transporta estos nutrientes a las células de los músculos y el tejido adiposo, donde se utilizan inmediatamente o se almacenan para su uso posterior. En las personas con resistencia a la insulina, la glucosa no se elimina de manera eficiente de la sangre y una mayor lipólisis aumenta los niveles de ácidos grasos. Estos ácidos grasos adicionales aceleran la producción de glucosa en el hígado, lo que agrava los niveles de glucosa ya altos. Además, los ácidos grasos se acumulan en los órganos, lo que exacerba la resistencia a la insulina, características de la diabetes y la obesidad.

Previamente, el laboratorio demostró que inyectar FGF1 redujo drásticamente la glucosa en sangre en ratones y que el tratamiento crónico con FGF1 alivió la resistencia a la insulina. Pero cómo funcionaba seguía siendo un misterio.

En el trabajo actual, el equipo investigó los mecanismos detrás de estos fenómenos y cómo estaban vinculados. Primero, demostraron que FGF1 suprime la lipólisis, como lo hace la insulina. Luego demostraron que FGF1 regula la producción de glucosa en el hígado, como lo hace la insulina. Estas similitudes llevaron al grupo a preguntarse si el FGF1 y la insulina utilizan las mismas vías de señalización (comunicación) para regular la glucosa en sangre.

Ya se sabía que la insulina suprime la lipólisis a través de la PDE3B, una enzima que inicia una vía de señalización, por lo que el equipo probó una gama completa de enzimas similares, con la PDE3B en la parte superior de su lista. Se sorprendieron al descubrir que FGF1 usa una vía diferente: PDE4.

“Este mecanismo es básicamente un segundo bucle, con todas las ventajas de una vía paralela. En la resistencia a la insulina, la señalización de la insulina está alterada. Sin embargo, con una cascada de señalización diferente, si uno no funciona, el otro sí. De esa manera, todavía tiene el control de la lipólisis y la regulación de la glucosa en sangre”, dice el primer autor Gencer Sancar, investigador postdoctoral en el laboratorio de Evans.

Encontrar la ruta de la PDE4 abre nuevas oportunidades para el descubrimiento de fármacos y la investigación básica centrada en los niveles altos de glucosa en sangre (hiperglucemia) y la resistencia a la insulina. Los científicos están ansiosos por investigar la posibilidad de modificar FGF1 para mejorar la actividad de PDE4. Otra ruta apunta a múltiples puntos en la vía de señalización antes de que se active PDE4.

“La capacidad única de FGF1 para inducir una disminución sostenida de la glucosa en ratones diabéticos resistentes a la insulina es una vía terapéutica prometedora para los pacientes diabéticos. Esperamos que la comprensión de esta vía conduzca a mejores tratamientos para los pacientes diabéticos”, dice el coautor principal Michael Downes, científico principal del laboratorio de Evans. "Ahora que tenemos una nueva vía, podemos descubrir su papel en la homeostasis energética del cuerpo y cómo manipularla".

Otros autores incluyeron a Sihao Liu, Emanuel Gasser, Jacqueline G. Alvarez, Christopher Moutos, Kyeongkyu Kim, Yuhao Wang, Timothy F. Huddy, Brittany Ross, Yang Dai, David Zepeda, Brett Collins, Emma Tilley, Matthew J. Kolar, Ruth T Yu, Annette R. Atkins y Alan Saghatelian de Salk; Tim van Zutphen, Theo H. van Dijk y Johan W. Jonker de la Universidad de Groningen, en los Países Bajos.

La investigación fue apoyada por los Institutos Nacionales de Salud, la Fundación Nomis, March of Dimes, Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), la Organización Holandesa para la Investigación Científica, la Fundación Europea para el Estudio de la Diabetes y la Fundación Nacional de Ciencias de Suiza.