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Un estudio muestra que no sólo estas mitocondrias «sienten» un cambio en los niveles de glucosa circulante, sino que los cambios adaptativos en estas mismas mitocondrias están en el núcleo de la capacidad del cuerpo para regular el azúcar.
El aumento en los niveles de azúcar en sangre que puede venir después de una comida está controlado por las mitocondrias neuronales del cerebro, que se consideran la «fuente inagotable de células», según han descubierto investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad de Yale, Estados Unidos. Sus hallazgos, publicados en Cell, podrían ayudar a entender mejor cómo se desarrolla la diabetes tipo 2.
Se cree que los niveles de glucosa en la sangre se controla principalmente por la hormona pancreática insulina, el hígado y los músculos. Sin embargo, este nuevo estudio pone de relieve un papel crucial para la mitocondria en un pequeño subconjunto de neuronas del cerebro en el control sistémico de la glucosa.
El estudio fue diseñado para explorar cómo las neuronas en el cerebro se adaptan al «estallido» de glucosa. Los investigadores se sorprendieron al encontrar que no sólo las mitocondrias de las neuronas «sienten» el cambio de niveles de glucosa circulante, sino que los cambios adaptativos en estas mismas mitocondrias están en el núcleo de la capacidad del cuerpo para manejar el azúcar en la sangre.
Para probar este punto, el equipo de investigación generó varios modelos de ratón en los que una proteína mitocondrial específica llamada proteína desacoplante 2 (UCP2) no existía o estaba presente en cantidades variables en el subconjunto de neuronas que detectan los niveles circulantes de azúcar.
«Hemos encontrado que cuando aumenta el azúcar en el cuerpo, las mitocondrias en subconjuntos de neuronas cerebrales cambian rápidamente su forma y se altera su función», explica la autora principal, Sabrina Diano, profesor en los departamentos de Obstetricia, Ginecología y Ciencias Reproductivas, Neurociencia y Medicina Comparada de Yale.
Diano señala que lo que sorprendió al equipo de investigación no es que estos cambios se produzcan en respuesta a la glucosa, sino que estos ajustes aparentemente sutiles en un evento celular de «limpieza» en un puñado de células del cerebro tenga un impacto tan poderoso en los niveles circulantes de glucosa al afectar a muchas funciones periféricas de los tejidos.
«Los resultados implican que las alteraciones en este mecanismo pueden ser cruciales para el desarrollo de enfermedades metabólicas como la diabetes tipo 2, en la que el cuerpo no es capaz de limpiar la sangre de los elevados niveles de azúcar que se producen después de las comidas», apunta Diano, que también es directora del Grupo de Neurociencias Reproductoras. Diano y su equipo centrarán su investigación futura en analizar de si la alteración de este mecanismo mitocondrial en el cerebro está implicada en el desarrollo y la propagación de la diabetes tipo 2.
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