La diabetes tipo 2 es impulsada por muchas vías metabólicas, con algunas vías impulsadas por aminoácidos, los componentes moleculares de las proteínas. Los científicos del Centro de Diabetes Joslin ahora han demostrado que un aminoácido, la alanina, puede producir una disminución a corto plazo deniveles de glucosa al alterar el metabolismo energético en la célula.
"Nuestro estudio muestra que es posible que podamos usar nutrientes específicos, en este caso aminoácidos, para cambiar el metabolismo en una célula, y estos cambios en el metabolismo pueden cambiar la forma en que las células absorben y liberan glucosa de una manera beneficiosa", dice Mary-Elizabeth Patti, MD, investigadora en la Sección de Joslin sobre Fisiología Integrativa y Metabolismo y autora principal en un artículo sobre el trabajo publicado recientemente en metabolismo molecular .
Realizado en células y en ratones, la investigación de su grupo comenzó con un intento de ver qué nutrientes podrían activar una proteína clave llamada AMP quinasa AMPK, dice Patti, quien también es profesora asociada de medicina en la Facultad de Medicina de Harvard.
explica que "la AMPK es una enzima en las células de todo el cuerpo que se activa cuando los suministros de nutrientes son bajos o en respuesta al ejercicio", explica. "La AMPK provoca muchos cambios beneficiosos en la célula, activando genes que sirven paraaumentar la producción de energía. AMPK es algo bueno y también puede activarse mediante una variedad de tratamientos para la diabetes tipo 2, como la metformina ".
Eso planteó una pregunta para Patti y sus colegas: ¿podría un aminoácido activar esta enzima beneficiosa?
Los investigadores comenzaron su estudio probando muchos aminoácidos en células de hígado de rata el hígado es un órgano crucial en el metabolismo de la glucosa. "La alanina fue el único aminoácido que fue capaz de activar la AMPK", dice Patti.
Luego, los investigadores confirmaron que AMPK estaba produciendo algunos de sus efectos metabólicos habituales después de la activación de alanina. Además, la activación se podía ver en células hepáticas humanas y de ratón, así como en células hepáticas de rata, y estaba presente con niveles altos o bajos deglucosa en las células.
Luego, los científicos administraron alanina por vía oral a los ratones y descubrieron que los niveles de AMPK aumentaban en los animales. Además, si los ratones comían alanina antes de recibir una dosis de glucosa, sus niveles de glucosa en sangre resultantes eran significativamente más bajos. Y aunque el metabolismo de la glucosa a menudose comporta de manera bastante diferente en ratones delgados que en ratones obesos, este mecanismo se observó en ambos grupos de ratones.
Luego, el equipo de Joslin descubrió que la disminución de la glucosa no parecía estar impulsada por aumentos en la secreción de insulina o disminuciones en la secreción de glucagón, una hormona que aumenta la glucosa. En cambio, AMPK estaba aumentando la absorción de glucosa en el hígado y disminuyendoliberación de glucosa. Otros experimentos en células demostraron que la enzima activada estaba alterando el ciclo de Krebs, un componente central del metabolismo celular.
"Todos estos datos juntos sugieren que los aminoácidos, y específicamente la alanina, pueden ser una forma potencial única de modificar el metabolismo de la glucosa", resume Patti. "Si finalmente resulta que puede hacerlo tomando un medicamento oral comopretratamiento antes de una comida, eso sería de interés. Sin embargo, esta es una investigación en etapa temprana, y necesitamos probar el concepto tanto en ratones como en humanos ".
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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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