La activación deteriorada del metabolismo de la energía mitocondrial en presencia de glucosa se ha demostrado en las células beta pancreáticas de pacientes con diabetes tipo 2. La causa de esta disfunción se desconoce. Publicación en línea en Endocrinología , el profesor asistente de investigación del Instituto Buck Akos Gerencser, PhD, muestra que en pacientes con diabetes tipo 2 el equilibrio entre la oferta y la demanda del potencial de membrana mitocondrial ΔψM se altera causando una disminución en la señalización que activa la secreción de insulina.
Gerencser dijo que el equilibrio alterado hace que las células beta de los pacientes con diabetes tipo 2 funcionen como un automóvil económico, a diferencia de un vehículo de tamaño completo ". Ambos autos funcionarán bien en una autopista nivelada, pero el automóvil económicoresponderá más lentamente cuando presione el gas, y se retrasará en una carretera cuesta arriba ", dijo." Un aumento en el azúcar en la sangre es el equivalente a pisar el gas, el ΔψM son las RPM del motor, y la respuestaes un camino cuesta arriba en la vida real ", dijo Gerencser.
Gerencser utilizó nuevos ensayos microscópicos de fluorescencia para cuantificar ΔψM y su respuesta a la glucosa en las células beta pancreáticas de cuatro donantes de órganos diabéticos normales y tres tipo 2. La observación de células individuales bajo el microscopio permitió el registro simultáneo de ΔψM y potencial de membrana plasmática -un mediador de la secreción de insulina, mientras que la oferta o la demanda en el metabolismo de la energía celular fue alterada. Sus hallazgos sugieren que el nivel celular puede explicar el fracaso de las células beta pancreáticas para secretar cantidades suficientes de insulina en pacientes con diabetes tipo 2.Alteración del metabolismo energético, un proceso mediante el cual múltiples vías de oferta y demanda interactúan en una compleja red de reacciones metabólicas. La investigación mostró que el metabolismo de la energía mitocondrial no albergaba un defecto sustancial, pero que una falta de armonía más sutil entre las vías de oferta y demanda bioenergéticas amortiguaba larespuesta a la glucosa en los individuos observados. "La diabetes tipo 2 es una enfermedad múltipleenfermedad etiológica ", dijo Gerencser."La demostración de una disfunción del metabolismo energético a nivel de sistemas celulares sugiere que se necesita un cambio hacia enfoques a nivel de sistemas para combatir la enfermedad".El paradigma reduccionista actual tiene como objetivo comprender la diabetes tipo 2 a nivel molecular, dijo.
el Dr. Gerencser diseñó y utilizó los novedosos ensayos microscópicos de fluorescencia para cuantificar ΔψM y su respuesta a la glucosa en células beta pancreáticas individuales de donantes de órganos normales y diabéticos tipo 2. Determinación de la magnitud absoluta de ΔψM que se requiere para la comparación deindividuos enfermos y normales han sido previamente inalcanzables debido a procesos biofísicos fundamentales que interfieren con la lectura de moléculas de sensores de fluorescencia de uso común. La nueva tecnología de ensayo permite a los investigadores desenredar estos factores interferentes e interpretar correctamente las señales de fluorescencia como potenciales de milivoltios.J Physiology 2012 590: 2845-71 la tecnología se hizo práctica cuando se implementó en Image Analyst MKII Image Analyst Software, Novato, CA, un software de análisis y análisis de microscopía de lapso de tiempo de fluorescencia. Esto permitió una comparación imparcial de ΔψM y su respuestaa intervenciones experimentales en miles de células individuales en mimuestras pancreáticas núsculas de donantes de órganos humanos.
"Espero que estos hallazgos y la tecnología recientemente introducida inciten a otros a buscar una mejor comprensión de la regulación a nivel de sistemas del metabolismo de la energía celular", dijo Gerencser, "mi objetivo es ayudar a revelar las etiologías que pueden afectar a este mediador central desecreción de insulina en la diabetes humana tipo 2. "
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Materiales proporcionados por Instituto Buck para la Investigación de la Edad . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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