Ha transcurrido algo más de un siglo desde el descubrimiento de la insulina, un periodo de tiempo durante el cual se han ampliado y perfeccionado los poderes terapéuticos de la hormona. La insulina es un tratamiento esencial para la diabetes de tipo 1 y, a menudo, también para la de tipo 2. Unos 8,4 millones de estadounidenses utilizan insulina, según la Asociación Americana de la Diabetes.

Cien años de investigación han hecho avanzar enormemente los conocimientos médicos y bioquímicos sobre cómo funciona la insulina y qué ocurre cuando falta, pero lo contrario, cómo se previene la hiperreactividad a la insulina, potencialmente mortal, ha seguido siendo un misterio persistente.

En un nuevo estudio, publicado en la edición en línea del 20 de abril de 2023 de Cell Metabolism, un equipo de científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de California en San Diego, con colegas de otros lugares, describen un actor clave en el mecanismo de defensa que nos protege contra el exceso de insulina en el organismo.

«Aunque la insulina es una de las hormonas más esenciales, cuya insuficiencia puede provocar la muerte, un exceso de insulina también puede ser mortal», afirma el autor principal del estudio, el doctor Michael Karin, Profesor Distinguido de Farmacología y Patología de la Facultad de Medicina de la UC San Diego.

«Aunque nuestro cuerpo sintoniza finamente la producción de insulina, los pacientes que son tratados con insulina o fármacos que estimulan la secreción de insulina a menudo experimentan hipoglucemia, una condición que si no se reconoce y no se trata puede dar lugar a convulsiones, coma e incluso la muerte, que en conjunto definen una condición llamada shock insulínico.»

La hipoglucemia (bajada de azúcar en sangre) es una importante causa de muerte entre los diabéticos.

En el nuevo estudio, Karin, el primer autor Li Gu, Ph.D., becario postdoctoral en el laboratorio de Karin, y sus colegas describen «la defensa natural del cuerpo o válvula de seguridad» que reduce el riesgo de shock insulínico.

Esa válvula es una enzima metabólica llamada fructosa-1,6-bisfosfato fosfatasa o FBP1, que actúa controlando la gluconeogénesis, un proceso en el que el hígado sintetiza glucosa (la principal fuente de energía utilizada por células y tejidos) durante el sueño y la segrega para mantener un suministro constante de glucosa en el torrente sanguíneo.

Algunos fármacos antidiabéticos, como la metformina, inhiben la gluconeogénesis, pero sin efectos nocivos aparentes. Los niños que nacen con un raro trastorno genético en el que no producen suficiente FBP1 también pueden mantenerse sanos y vivir mucho tiempo.

Pero en otros casos, cuando el organismo está hambriento de glucosa o hidratos de carbono, una deficiencia de FBP1 puede provocar una hipoglucemia grave. Sin una infusión de glucosa, pueden producirse convulsiones, coma y posiblemente la muerte.

Para agravar y confundir el problema, la deficiencia de FPB1 combinada con la inanición de glucosa produce efectos adversos no relacionados con la gluconeogénesis, como un hígado graso y agrandado, daños leves en el hígado y elevación de los lípidos o grasas en sangre.

Para comprender mejor las funciones de la FBP1, los investigadores crearon un modelo de ratón con deficiencia hepática específica de FBP1, que imita con exactitud la afección humana. Al igual que los niños con deficiencia de FBP1, los ratones parecían normales y sanos hasta que eran sometidos a ayuno, lo que rápidamente provocaba una hipoglucemia grave y las anomalías hepáticas e hiperlipidemia descritas anteriormente.

Gu y sus colegas descubrieron que la FBP1 tenía múltiples funciones. Además de participar en la conversión de fructosa en glucosa, la FBP1 tenía una segunda función no enzimática, pero crítica: Inhibía la proteína quinasa AKT, que es el conducto principal de la actividad de la insulina.

«Básicamente, la FBP1 mantiene a raya a la AKT y protege contra la hiperreactividad a la insulina, el shock hipoglucémico y la enfermedad aguda del hígado graso», explica Gu, el primer autor.

En colaboración con Yahui Zhu, científico visitante de la Universidad china de Chongqing y segundo autor del estudio, Gu desarrolló un péptido (una cadena de aminoácidos) derivado de FBP1 que interrumpía la asociación de FBP1 con AKT y otra proteína que inactiva AKT.

«Este péptido actúa como un mimético de la insulina, activando la AKT», explica Karin. «Cuando se inyecta en ratones que se han vuelto resistentes a la insulina, una afección prediabética muy común, debido al consumo prolongado de una dieta rica en grasas, el péptido (apodado E7) puede revertir la resistencia a la insulina y restablecer el control glucémico normal».

Karin afirmó que a los investigadores les gustaría seguir desarrollando el E7 como alternativa clínicamente útil a la insulina «porque tenemos motivos para creer que es improbable que provoque un choque insulínico.»

Abril 22/2023 (MedicalXpress) – Tomado de Diabetes https://medicalxpress.com/news/2023-04-insulin-dangerous.html Copyright Medical Xpress 2011 – 2023 powered by Science X Network.

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Investigadores dirigidos por el doctor D. James Surmeier, catedrático Nathan Smith Davis y titular de la cátedra de Neurociencia, han descubierto circuitos neuronales hasta ahora desconocidos que contribuyen a la disfunción cerebral en la enfermedad de Huntington.

El estudio, publicado en Nature Communications, arroja luz sobre nuevos mecanismos de circuitos que podrían servir como posibles dianas terapéuticas para tratar a pacientes con Huntington.

La enfermedad de Huntington es una enfermedad neurodegenerativa hereditaria y progresiva. Entre los síntomas más comunes de la enfermedad de Huntington se encuentran los movimientos involuntarios e hipercinéticos y las alteraciones del funcionamiento conductual, emocional y cognitivo. Los síntomas de la enfermedad relacionados con el movimiento se deben a la disfunción de las neuronas del cuerpo estriado, una región subcortical del cerebro implicada en la formación de hábitos, la acción dirigida a un objetivo y el movimiento voluntario.

A nivel molecular, los pacientes con enfermedad de Huntington tienen un mayor número de repeticiones de la secuencia CAG (citosina, adenina, guanina) en el gen de la huntingtina. Aunque se sabe desde hace tiempo que la expansión CAG en la huntingtina causa la enfermedad de Huntington, aún no se ha resuelto con precisión cómo la proteína huntingtina mutante altera la función neuronal.
En el estudio actual, el equipo de Surmeier utilizó un modelo de ratón macho de Huntington y la interrogación optogenética de los circuitos estriatales para ayudar a llenar este vacío. Descubrieron que las entradas sinápticas a las principales neuronas estriatales estaban significativamente alteradas por la huntingtina mutante.

En concreto, las neuronas estriatales principales reciben información de dos tipos diferentes de neuronas corticales: una entrada de neuronas del tracto piramidal y otra de neuronas intratelencefálicas. En el modelo de ratón con Huntington, los investigadores descubrieron que la vía intratelencefálica establecía conexiones más fuertes que en los ratones normales, mientras que las del tracto piramidal eran más débiles. Esta distorsión de la información que recibían las principales neuronas estriatales se debía a un déficit en la liberación de acetilcolina por parte de las interneuronas colinérgicas estriatales, que son fundamentales para la flexibilidad conductual o el cambio de comportamiento en respuesta a determinados resultados.

«Cuando las interneuronas colinérgicas se vuelven disfuncionales, los circuitos estriatales tienen dificultades para adaptarse a nuevas circunstancias. De hecho, ésta es una de las características clave de los pacientes con enfermedad de Huntington: tienen dificultades para cambiar su comportamiento cuando cambian las contingencias», afirma Surmeier.

A continuación, los investigadores utilizaron un virus adenoasociado portador de una proteína represora de dedos de zinc para suprimir selectivamente la huntingtina mutante. Con esta técnica, los investigadores pudieron suprimir el gen mutado de la huntingtina de forma selectiva en las interneuronas colinérgicas estriatales, lo que normalizó la conectividad intratelencefálica.

«Dado que la huntingtina mutada se expresa ampliamente, el hecho de que su reducción selectiva sólo en las interneuronas colinérgicas tuviera un efecto tan profundo en la conectividad estriatal fue sorprendente. Este estudio apunta claramente al potencial valor terapéutico de las proteínas zinc finger», afirma Surmeier.

En cuanto a los próximos pasos, Surmeier dijo que su equipo está estudiando cómo afectan las interneuronas colinérgicas estriatales a otros aspectos de la circuidad estriatal y cómo podrían influir en el movimiento involuntario en pacientes con enfermedad de Huntington.

«Las neuronas estriatales que son particularmente vulnerables en la enfermedad de Huntington están implicadas en la inhibición de acciones no deseadas», dijo Surmeier. «Ahora intentamos averiguar cómo influyen las interneuronas colinérgicas en esas células y cómo intervienen en el control normal del movimiento».
(Tomado de MedicalXpress Breaking News-and-Events)
Abril 18/2023 (MDLinx) – Tomado de Especialidades y Enfermedades – Neurología. Copyright 2023 M3 USA Corporation.