En la diabetes, pequeños grupos de "células beta" productoras de insulina en el páncreas no producen suficiente hormona para mantener a las personas sanas, y sus niveles de glucosa en sangre suben. Quizás, como era de esperar, sus células beta funcionan de manera muy diferente a lalas células lo hacen en personas con niveles normales de glucosa en sangre.
Lo sorprendente es que los cambios en el comportamiento de las células beta comienzan a ocurrir cuando los niveles de glucosa en la sangre son apenas elevados, aún dentro del rango de pre-diabetes. "Estas concentraciones ligeramente altas de glucosa son suficientes para realmente confundir a la célula", diceGordon Weir, MD, investigador principal y médico principal del Centro de Diabetes Joslin.
En un artículo publicado recientemente en metabolismo molecular , el laboratorio de Weir presentó una gran cantidad de datos nuevos sobre cómo se comportan las células beta a niveles ligeramente elevados de glucosa en la sangre. El trabajo proporciona evidencia adicional importante de un efecto de "toxicidad por glucosa" que ayuda a impulsar el desarrollo tanto del tipo 1 como del tipo2 diabetes.
Al estudiar las células beta en ratas de laboratorio cuyos niveles de glucosa en sangre estaban ligeramente elevados, el laboratorio de Weir encontró cambios en la expresión génica que afectan no solo qué tan bien funcionan las células sino también su capacidad para dividirse y crecer, así como su vulnerabilidad a la autoinmunidad y la inflamación.
Weir, profesor de medicina en la Escuela de Medicina de Harvard, ha estudiado durante mucho tiempo un fenómeno de diabetes tipo 2 desconcertante llamado liberación de insulina de primera fase y cómo esta liberación se cierra a medida que la enfermedad progresa.
Weir explica que, en personas sanas con niveles normales de glucosa en sangre, el cuerpo responde rápidamente a la glucosa con un gran aumento de la secreción de insulina. "Si entonces toma personas que tienen niveles de glucosa ligeramente más altos, superiores a 100 mg / dl, que aún esni siquiera diabetes, esta liberación de insulina de la primera fase se ve afectada ", dice." Y cuando el nivel supera los 115 mg / dl, desaparece. Así que prácticamente todas las células beta no responden a ese estímulo agudo ". Afortunadamente,las células eventualmente se despiertan y responden a otros estímulos lo suficientemente bien como para mantener la glucosa en sangre en un rango prediabético.
En una investigación anterior, Weir y sus colaboradores estudiaron este fenómeno en ratas que fueron alteradas quirúrgicamente para generar niveles de glucosa en sangre ligeramente altos, y descubrieron que las células beta de las ratas secretaban menos insulina. En sus últimos experimentos, el equipo de Joslin empleó el mismo enfoquejunto con potentes métodos de "secuenciación de ARN" que revelaron patrones de expresión génica en las células beta, ya sea cuatro semanas o diez semanas después de la cirugía. "Encontramos cambios increíbles en la expresión génica, y cuanto mayor es la glucosa, peor son los cambios".dice.
Como era de esperar, los genes involucrados en la secreción de insulina eran altamente activos en las células beta. Más llamativas fueron las alteraciones recientemente descubiertas en la expresión génica que podrían hacer que las células sean más vulnerables. Algunos de estos cambios estaban relacionados con el crecimiento celular: las células beta sanas puedenresponden al aumento de los niveles de glucosa en la sangre copiándose, pero estas células se estaban atascando al tratar de dividirse. Además, las células mostraron muchas diferencias en la expresión de genes involucrados en la inflamación y la autoinmunidad celular.
En la diabetes tipo 1, las células inmunes llamadas "células T" comienzan a eliminar las células beta y los niveles de glucosa en la sangre comienzan a aumentar. El equipo de Weir descubrió que en las ratas con niveles de glucosa ligeramente mayores, las células beta mostraron incrementos dramáticos enla expresión de algunos genes clave involucrados en las interacciones de las células T. Ese efecto podría hacer que las células beta sean un mejor objetivo para el ataque autoinmune, y así acelerar la enfermedad.
Según Weir, este hallazgo puede mejorar la comprensión de la muerte rápida de las células beta que los pacientes suelen experimentar justo antes de ser diagnosticados con diabetes tipo 1. También podría arrojar luz sobre el período de "luna de miel" que algunas personas experimentan después del diagnóstico, encuyos niveles de glucosa en la sangre son relativamente fáciles de controlar. Durante este período, si los tratamientos con insulina pueden reducir las células beta restantes a niveles de glucosa ligeramente elevados, las células pueden funcionar mucho mejor, dice.
La toxicidad de la glucosa también podría desencadenar la pérdida de la liberación de insulina en la primera fase a medida que se desarrolla la diabetes tipo 2, dice Weir. Los inmunólogos a menudo atribuyeron esta pérdida a la inflamación de las células beta, pero otros estudios han demostrado que menos de la mitad de estas células parecensufre inflamación ". Entonces, de alguna manera, estas células beta sin evidencia de inflamación terminan no secretando adecuadamente", dice Weir. "Creemos que estos niveles más altos de glucosa están causando el problema".
Más evidencia del papel de los niveles más altos de glucosa en sangre en la diabetes tipo 2 proviene del subconjunto de personas sometidas a cirugía de bypass gástrico que están "curadas" de diabetes y vuelven a niveles saludables de glucosa en sangre ". Su liberación de insulina en la primera fase también vienede vuelta a la normalidad, que encaja perfectamente con nuestra hipótesis ", dice.
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Materiales proporcionado por Centro de diabetes Joslin . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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