El descubrimiento de toda la historia de la diabetes: La insulina es sólo la mitad de la historia en lo que va mal en la diabetes, un vistazo a otra hormona llamada glucagón

Mas que 400 millones de personas en todo el mundo sufren de tipo 2 diabetes, una enfermedad caracterizada por aumento de los niveles de glucosa en sangre, porque forma normal de control de la liberación de insulina del cuerpo se descompone. Sin embargo, la insulina es sólo la mitad de la historia acerca de lo que va mal en el tipo de 2 diabetes: la liberación de otra hormona llamada glucagón, que tiene un efecto opuesto a la insulina, También se interrumpe en las tipo 2 diabetes.

Ahora, un estudio dirigido por el profesor Patrik Rorsman desde el Departamento de Medicina Radcliffe ha encontrado que la exposición a niveles altos de glucosa por tan solo 48 horas cambia la secreción de glucagón del páncreas, pero puede haber una manera de revertir estos efectos para restaurar la normalidad.

El estudio, publicado en la revista Metabolismo Celular, utilizaron ratones que habían sido modificados genéticamente para imitar los síntomas del tipo 2 diabetes, así como células de los 'islotes' del páncreas, donado por pacientes con tipo 2 diabetes.

'Células únicas'

Células endocrinas, como las células alfa en los islotes pancreáticos, son células excitables que pueden generar pulsos eléctricos (conocidos como potenciales de acción), al igual que las células en el cerebro. Las células alfa y otras células de los islotes pancreáticos utilizan estas señales eléctricas para controlar la liberación de hormonas de los islotes. (que incluyen insulina y glucagón). Estudiando el comportamiento eléctrico de las células alfa, Grupo de investigación del profesor Rorsman (basado en el Centro de Oxford para la Diabetes, Endocrinología y Medicina) espera entender cómo se regula la secreción de glucagón.

“En realidad usamos métodos de electrofisiología similares a los que usan los neurocientíficos para registrar estas células”, dijo el Dr. QuanZhang, uno de los coautores del estudio.

“Solo hay alrededor de 1 g de islotes pancreáticos en el cuerpo y solo 10% de estas son células alfa, por lo que es un proceso bastante laborioso encontrarlos y estudiarlos,dijo el profesor Rorsman. “Nuestro grupo se ha especializado mucho en estudiar estas células, y probablemente hemos estudiado más de estas células que cualquier otro grupo en el mundo!”

Estas células alfa liberan una hormona llamada glucagón., que ayuda al hígado a convertir su reserva de glucógeno en glucosa, que luego se libera en el torrente sanguíneo. El resultado es más glucosa en la sangre.

Insulina, que también se libera por el páncreas, tiene el efecto opuesto: que indica al cuerpo a absorber la glucosa de la sangre, lo que resulta en menos glucosa en la sangre.

Normalmente, altos niveles de resultado de glucosa en las células beta pancreáticas que liberan insulina, de modo que los niveles de glucosa bajan, y bajos niveles de resultado de glucosa en las células alfa pancreáticas liberación de glucagón, de modo que los niveles de glucosa suben.

“Pero este delicado equilibrio se rompe por completo en el tipo de 2 diabetes,”Dijo el Dr. Jakob Knudsen, el primer autor del estudio . “En tipo 2 diabetes, los niveles altos de glucosa estimulan a las células alfa del páncreas para que liberen aún más glucagón, lo que hace que los niveles de glucosa aumenten aún más”.

Bloqueando la cascada

Pero, ¿qué está fallando realmente en las células alfa para producir esta extraña respuesta?? El equipo de investigación estudió esto mediante el seguimiento de lo que sucede con las células alfa expuestas a altos niveles de glucosa., usando ratones que habían sido criados para tener cambios similares a los experimentados por pacientes con tipo 2 diabetes.

El equipo comparó lo que sucedió en las células alfa diabéticas versus las normales., y encontró que la exposición a niveles altos de glucosa por tan solo 24 horas desencadenaron una cascada compleja de procesos celulares que llevaron a que se "empujara" más sodio hacia las células alfa.

Esto redujo el pH de las células., lo que resulta en una menor energía disponible para la célula. Los niveles de energía más bajos cambian la actividad de un canal sensible a la energía en la membrana celular., y, en última instancia, dan como resultado que la liberación de glucagón salga mal.

Pero crucialmente, los investigadores fueron capaces de revertir demasiado la secreción de glucagón tanto en las células y los ratones mediante el uso de un medicamento que se detuvo el exceso de sodio de entrar en las células alfa, bloqueando así la cadena de acontecimientos que condujo a la desregulación glucagón desde el principio.

Los altos niveles de glucosa dejan una marca

sin embargo, altos niveles de glucosa todavía dejaron su huella: ratas diabéticas con sobrepeso que se sometieron a cirugía bariátrica reducción de peso (similares a los humanos) o el tratamiento exitoso con medicamentos para la diabetes todavía tenía cambios en las proteínas en las células alfa causados ​​​​por los altos niveles de glucosa – incluso después de que sus niveles de glucosa regresaron a la normalidad. Lo que es más, estos cambios en las proteínas no se limitaron al páncreas: los investigadores encontraron cambios similares en las células del corazón y los riñones en ratones diabéticos, incluso cuando sus niveles de glucosa habían vuelto a la normalidad.

“Todavía estamos entendiendo la compleja interacción que conduce a la diabetes, pero esperamos que los medicamentos que inhiben estos cambios en las proteínas puedan ser una forma de tratar la enfermedad,dijo el profesor Rorsman. "En efecto, ya sabemos que algunos medicamentos que inhiben el 'transportador' a través del cual el sodio ingresa a las células alfa han tenido un efecto positivo en la diabetes en animales; creemos que ahora sabemos por qué”.

“Es fascinante que algo con una masa tan pequeña como las células alfa, pueden tener un gran impacto en la salud humana”, dijo el Dr. Knudsen‘Creemos que la comprensión de la regulación de estas células tanto en individuos sanos y diabéticos mejorará nuestra comprensión de la diabetes y proporcionar nuevas vías de tratamiento para esta creciente población de pacientes’.

Fuente: http://www.ox.ac.uk, por Charvy Narain