Al bloquear una proteína, VDAC1, en las células beta productoras de insulina, es posible restablecer su función normal en caso de diabetes tipo 2. En experimentos preclínicos, los investigadores detrás de un nuevo estudio también han demostrado que es posible prevenir el desarrollo de la enfermedad. Los hallazgos se publican en la revista científica Cell Metabolism.

Los investigadores de la Universidad de Lund en Suecia creen que el principio activo, que inhibe la proteína VDAC1, podría desempeñar un papel en el desarrollo futuro de medicamentos para el tratamiento de la diabetes tipo 2.

“El objetivo es poder administrar la sustancia a los diabéticos tipo 2 recién diagnosticados para permitir que las células beta productoras de insulina conserven su función. O, mejor aún, dársela a los pre-diabéticos para prevenir la aparición de la diabetes tipo 2 “, dice el profesor asociado y líder del equipo de investigación Albert Salehi, quien realizó el estudio junto con el profesor Claes Wollheim.

“Es un pequeño estudio basado en donaciones de células de seis personas fallecidas con diabetes tipo 2, así como un número limitado de experimentos en modelos animales. Se necesitan más estudios para demostrar cómo el bloqueo de VDAC1 afecta el riñón, el corazón, el tejido muscular y la grasa, Sin embargo, los resultados hasta ahora han sido tan prometedores que hemos patentado el uso de la sustancia activa en el campo de la diabetes. Estamos muy contentos por eso, y este estudio inicial no hubiera sido posible sin el apoyo financiero de Olvida la Fundación “, dice Albert Salehi.

En la superficie celular en lugar de dentro de la célula

Los prediabéticos pueden experimentar niveles elevados de glucosa en la sangre durante muchos años antes de desarrollar diabetes tipo 2. Los niveles altos de glucosa inician una serie de procesos negativos. Entre otras cosas, aumentan la producción de VDAC1, una llamada proteína de canal dentro de las células que, con la ayuda de una sustancia, el ATP, libera energía de las plantas de energía de la célula, las mitocondrias, a otras partes de la célula, para ser utilizado para la secreción de insulina.

Sin embargo, a niveles constantes de glucosa, los niveles de la proteína VDAC1 aumentan, lo que hace que VDAC1 se adhiera también a la superficie celular. La energía (ATP) luego se filtra fuera de la célula y causa la muerte celular debido a la falta de energía. Esto, a su vez, conduce a un control deficiente de la glucosa en la sangre que eventualmente causa complicaciones en los órganos, como enfermedad cardiovascular, enfermedad renal, ceguera y accidente cerebrovascular.

Secreción de insulina normalizada.

Cuando los investigadores bloquearon VDAC1 en células beta de donantes de órganos con diabetes tipo 2, se restableció el suministro de energía y se normalizó la secreción de insulina.

Los experimentos se repitieron posteriormente en ratones, que se sabe que desarrollan diabetes condicionada genéticamente. Como resultado, la enfermedad no se desarrolló y la producción de insulina se mantuvo durante cinco semanas, momento en el que se suspendió el tratamiento y aumentaron los niveles de glucosa.

“Es un pequeño estudio realizado en células de seis donantes fallecidos con diabetes tipo 2, así como un número limitado de experimentos en modelos animales. Se necesitan más estudios para demostrar cómo el bloqueo de VDAC1 afecta tejidos como los riñones, los músculos del corazón y la grasa. Pero seguir los hallazgos y realizar los estudios en humanos requiere más fondos “, dice Albert Salehi.

Nuevos descubrimientos sobre la metformina.

Además de los anticuerpos VDAC1 específicos y los inhibidores de VDAC1 obtenidos en colaboración con investigadores israelíes, los investigadores en Lund también usaron el medicamento para la diabetes, la metformina, y lograron el mismo efecto.

“Hemos demostrado un mecanismo completamente nuevo para saber cómo funciona la metformina en las células beta. Un equipo de investigación canadiense demostró recientemente que la metformina no solo funciona fuera del páncreas, sino que también protege las células beta y mejora la secreción de insulina en personas con diabetes tipo 2. El efecto probablemente se logra a través de un impacto en VDAC1 “, dice Albert Salehi.

Conexión a la enfermedad de Alzheimer

Existen conexiones entre la diabetes tipo 2, la demencia y la enfermedad de Alzheimer. Los autores del estudio señalan que también existe un vínculo entre VDAC1 y la enfermedad de Alzheimer, ya que se pueden encontrar altos niveles de VDAC1 en las células del cerebro en las partes del cerebro que se ven afectadas en una etapa temprana de la enfermedad.

“Creemos que la sustancia puede tener un buen efecto también en estos pacientes al evitar que las células cerebrales mueran y, por lo tanto, mejorar las capacidades cognitivas de los pacientes”, dice Albert Salehi.

Hechos: diabetes tipo 2

La diabetes es una de las principales enfermedades generalizadas, que afecta a más de 400 millones de personas en todo el mundo. Aproximadamente 200 millones de personas tienen diabetes sin saberlo. La enfermedad es causada por la genética y el estilo de vida. Una dieta mejorada y más ejercicio pueden ser un tratamiento suficiente para algunos, mientras que otros necesitan medicamentos. Al igual que otras formas de diabetes, la diabetes tipo 2 puede conducir a enfermedades cardiovasculares, daño a los ojos, riñones y nervios.

Hechos: VDAC1 y VDAC2

En la mayoría de los tejidos y células estudiados, VDAC1 es más frecuente que VDAC2. Tanto VDAC1 como VDAC2 funcionan como canales iónicos que permiten que la ATP penetre.

Sin embargo, en las células beta, VDAC2 es más frecuente, lo que indica que desempeña un papel importante en las células beta. Sin embargo, los islotes (con células beta) donados de personas fallecidas con diabetes tipo 2 tienen más VDAC1 y menos VDAC2, en comparación con los islotes de donantes sanos.

Las proteínas actúan como opuestos entre sí: cuando VDAC1 aumenta, VDAC2 disminuye y viceversa. Este descubrimiento también fue realizado por nuestro equipo de investigación.

Usando microscopios confocales, los investigadores pudieron localizar VDAC1 pero no VDAC2 en la superficie de las células beta en diabéticos tipo 2. En las células sanas y en las células de personas que fueron tratadas con metformina, la proteína se localizó más bien dentro de las células en las mitocondrias. Esto se confirmó mediante tinción de inmunofluorescencia del páncreas de no diabéticos y diabéticos tipo 2.

Más información: Enming Zhang et al. Preservación de la secreción de insulina en la diabetes mediante la inhibición de la sobreexpresión de VDAC1 y la translocación de superficie en las células β, el metabolismo celular (2018). DOI: 10.1016 / j.cmet.2018.09.008

Referencia: Metabolismo celular.

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