Las plaquetas, las células en la sangre que permiten la coagulación, dependen en gran medida de su capacidad para metabolizar la glucosa, según un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de Iowa.
Los resultados, publicados en Informes de celda y en un artículo relacionado publicado en Arteriosclerosis, Thrombosis and Vascular Biology ATVB, puede tener implicaciones para comprender el mayor riesgo de trombosis, coágulos sanguíneos dentro de los vasos sanguíneos, en personas con diabetes.
Las plaquetas son fragmentos celulares en forma de disco en la sangre que, cuando se activan, se agregan para formar coágulos. El aumento de la activación plaquetaria también puede contribuir a afecciones inflamatorias como la artritis reumatoide y el aumento de la mortalidad por sepsis. El equipo de investigación descubrió que los ratones que carecen deLas proteínas que usan las plaquetas para importar glucosa desde la circulación tienen un recuento de plaquetas más bajo, y sus plaquetas viven vidas más cortas.
"Descubrimos que el metabolismo de la glucosa es muy crítico en todo el ciclo de vida de las plaquetas, desde la producción, a lo que hacen en el cuerpo, hasta cómo se eliminan del cuerpo", dice E. Dale Abel, MD, PhD, profesor y DEO de medicina interna en la UI Carver College of Medicine y director del Centro de Investigación de Diabetes Fraternal Order of Eagles en la UI.
Se requieren dos proteínas - transportador de glucosa GLUT 1 y GLUT3 - para que la glucosa ingrese a las plaquetas. Abel y sus colegas estudiaron modelos de ratones genéticamente modificados a los que les faltaba GLUT1 y GLUT3 o GLUT3 solo y observaron cómo funciona la formación de plaquetas,y el despacho se vieron afectados.
En ausencia de la capacidad de metabolizar la glucosa, los ratones produjeron plaquetas, y las mitocondrias de las plaquetas metabolizaron otras sustancias en lugar de glucosa para hacer su trabajo de generar la energía de las células. Pero los ratones tenían recuentos de plaquetas más bajosde lo normal.
Los investigadores pudieron identificar dos causas del bajo recuento de plaquetas en ratones que carecen de GLUT1 y GLUT3: se producen menos plaquetas y un mayor aclaramiento de plaquetas.
Las plaquetas son creadas por células en la médula ósea llamadas megacariocitos. Los investigadores probaron la capacidad de los megacariocitos para generar nuevas plaquetas al agotar la sangre de las plaquetas y observar la recuperación posterior, que fue más baja de lo normal. También probaron los megacariocitos en cultivo, estimulándolos a crear nuevas plaquetas, y descubrió que la generación de nuevas plaquetas era defectuosa.
"Claramente, mostramos que hay una necesidad obligada de glucosa para que las plaquetas broten de la médula ósea", dice Abel.
Además, el equipo observó que las plaquetas jóvenes funcionaban normalmente, incluso en ausencia de glucosa. Pero a medida que envejecían, las plaquetas se eliminaban de la circulación antes de lo normal porque estaban siendo destruidas.
"Identificamos un nuevo mecanismo de necrosis por el cual la ausencia de glucosa conduce a la escisión de una proteína llamada calpaína, que los marca para esta vía necrótica", dice Abel. "Si tratamos a los animales con un inhibidor de calpaína,podría reducir el aumento del aclaramiento de plaquetas "
El equipo también buscó determinar si las plaquetas podrían existir y funcionar cuando se detiene el metabolismo de las mitocondrias. A los ratones se les inyectó un veneno mitocondrial a una dosis que un ratón sano puede tolerar. En los ratones deficientes en GLUT1 y GLUT3, sin embargo, las plaquetaslos recuentos cayeron a cero en aproximadamente 30 minutos.
"Este trabajo definió un papel muy importante para el metabolismo en cómo las plaquetas salen de la médula ósea, cómo entran en circulación y cómo permanecen en circulación", dice Abel. "Incluso podría tener implicaciones de por qué las plaquetas deben usarsedentro de un cierto período de tiempo cuando se donan en el banco de sangre, cuanto más fresco mejor "
En el estudio relacionado en ATVB, el equipo de investigación demostró que GLUT3 jugó el papel predominante en la activación plaquetaria y que los ratones con GLUT3 reducido en plaquetas sobrevivieron a la embolia pulmonar y desarrollaron artritis menos severa en un modelo de artritis reumatoide. Abel dice que este estudio establecela etapa para explorar estrategias en las que la utilización de glucosa en plaquetas modificada podría aprovecharse con fines terapéuticos en condiciones en las que inhibir la activación de plaquetas podría ser beneficioso.
El trabajo es parte de una colaboración más amplia financiada por los Institutos Nacionales de Salud con investigadores de la Universidad de Utah que busca comprender los mecanismos para un mayor riesgo de trombosis en la diabetes.
"Sabemos que en la diabetes, las plaquetas usan demasiada glucosa", dice Abel. "Este aumento en el metabolismo de la glucosa se correlaciona con la hiperactividad plaquetaria que caracteriza muchas complicaciones vasculares diabéticas. La reducción de la capacidad de las plaquetas para usar glucosa podría ser debeneficio terapéutico en el contexto de la diabetes ".
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Materiales proporcionado por Universidad de Iowa Health Care . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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