La diabetes se caracteriza por niveles persistentes de niveles altos de azúcar en la sangre que se producen cuando ciertas células del páncreas, las células β productoras de insulina, se destruyen o ya no pueden secretar insulina. Los investigadores de la Universidad de Ginebra UNIGE tienenlogró demostrar cómo parte de las células pancreáticas α y δ, que generalmente producen otras hormonas, pueden hacerse cargo de las células β dañadas al comenzar a producir insulina. Al observar cómo estas células logran modificar su función al cambiar parcialmente su identidad,Los investigadores descubrieron un fenómeno de plasticidad celular desconocido hasta ahora. Además, más allá del páncreas, estos procesos podrían caracterizar a muchos otros tipos de células en el cuerpo. Estos resultados, para ser leídos Biología celular natural , conducen a visualizar estrategias terapéuticas completamente nuevas que podrían aprovechar las propias capacidades regenerativas del cuerpo.
El páncreas contiene varios tipos de células que producen diferentes hormonas responsables de regular los niveles de azúcar en la sangre. Entre estas están las células α, que producen glucagón, las células β, que producen insulina, y las células δ, que producen somatostatina, una hormonaque actúa como un regulador local para controlar la actividad de las células δ y β. Juntos, forman pequeños grupos conocidos como islotes pancreáticos. El glucagón aumenta los niveles de azúcar en la sangre, mientras que la insulina tiene el efecto contrario. En pacientes con diabetes, en ausencia decélulas β funcionales, los niveles de azúcar en la sangre son persistentemente altos.
En la Facultad de Medicina de UNIGE, el profesor Pedro Herrera y su equipo habían demostrado, hace unos años, la existencia de una capacidad natural para regenerar las células productoras de insulina: en ratones sin células β, aparecen espontáneamente nuevas células productoras de insulina.Por lo tanto, algunas células pancreáticas pueden reprogramarse para aprender a secretar insulina ". Sin embargo, este fenómeno solo afecta al 1 al 2% de las células α y δ. ¿Por qué algunas células realizan esta conversión y otras no? Y, sobre todo, ¿¿Es posible alentarlo? Estas son las preguntas que están en el centro de nuestro trabajo ", explica el profesor Herrera.
Una modificación de origen local
Los científicos primero realizaron análisis de expresión génica antes y después de la desaparición de las células β. Observaron, en las células α, modificaciones que parecen ir en direcciones opuestas: la sobreexpresión de ciertos genes típicos de las células β productoras de insulina, pero también, yAl mismo tiempo, el de ciertos genes típicos de las células α productoras de glucagón. El funcionamiento normal de las células α está relacionado con la acción de la insulina, como lo demuestra la presencia de receptores de insulina en su superficie. Por lo tanto, la actividad de las células α se ve interrumpidacuando las células β se destruyen
¿Pero qué señal induce la conversión celular? Para explorar diferentes posibilidades, los investigadores trasplantaron islotes pancreáticos en ratones normales. Primera hipótesis: hiperglucemia. En ratones trasplantados pero no diabéticos, cuyas células β permanecen perfectamente funcionales y no tienen hiperglucemia, algunas αLas células del injerto comenzaron a producir insulina cuando las células β murieron en los islotes trasplantados. En consecuencia, la hiperglucemia no causa la reasignación de las células α. El entorno pancreático celular que rodea a los islotes tampoco está involucrado, ya que la conversión de las células α en los injertos ocurrió en el riñóncápsula, es decir, fuera del páncreas. La única explicación es que la capacidad de reprogramación es intrínseca al islote pancreático donde se encuentran estas células ". Por lo tanto, en el mismo injerto, solo los islotes sin células β mostraron reprogramación.islotes vecinos que contienen todas sus células β ", dice Pedro Herrera.
Señales perturbadas
Continuando con su estudio, los investigadores bloquearon, en ratones no diabéticos, los receptores ubicados en la superficie de las células α para detectar la presencia de insulina. Algunas de estas células α comenzaron a producir insulina, lo que indica que la insulina misma actuaría como un freno, previniendo la reprogramación de las células α ". Al administrar un fármaco antagonista de la insulina, pudimos aumentar el número de células α que comenzaron a producir insulina en un 1 a 5%. Al hacerlo, estas células se convirtieron en híbridos: parcialmente, pero nocambiaron completamente su identidad, y el fenómeno fue reversible dependiendo de las circunstancias que influyen en las células. Ahora que estamos comenzando a comprender los mecanismos de esta plasticidad celular, creemos que estos cambios adaptativos de identidad celular podrían explotarse en futuros tratamientos nuevos ".
Otros órganos deben tener el mismo potencial de plasticidad
Si el trabajo del profesor Herrera se enfoca en las células pancreáticas, los mismos procesos podrían aplicarse a muchas otras células diferenciadas en el cuerpo. Por lo tanto, la idea de que las células maduras funcionales diferenciadas permanezcan estables para siempre ahora está siendo cuestionada ". Lo que estamos mostrando aquí es queel estado de diferenciación de una célula dada no está tallado en piedra. La identidad celular, en todas las etapas de la vida, está modulada por el entorno celular inmediato, particularmente por señales inhibitorias. Por lo tanto, el mantenimiento de la identidad celular es un proceso activo de inhibición a lo largo de la vida dey no un estado intrínseco o pasivo de diferenciación. Esta capacidad de las células especializadas para cambiar su función podría resultar crucial para tratar otras patologías que se deben a la muerte celular masiva o inapropiada, como la enfermedad de Alzheimer o el infarto de miocardio ", concluye el profesorHerrera.
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Materiales proporcionado por Universidad de Ginebra . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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