Una investigación sugiere que la pérdida de células beta del páncreas con alta expresión del antígeno CD63 se relacionaría con esta enfermedad crónica.

Aunque no siempre se manifiestan de manera temprana, síntomas como orinar con frecuencia, tener visión borrosa o fatiga pueden ser señales de diabetes. Una investigación sugiere que la pérdida de células beta del páncreas con alta expresión del antígeno CD63 se relacionaría con esta enfermedad crónica, información que resulta esencial para el desarrollo de tratamientos más específicos.

El estudio pionero, liderado por la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) con otras universidades del país y de Estados Unidos y España, se centró en investigar el marcador molecular conocido como CD63, que se halló en ciertas poblaciones de células beta del páncreas, las cuales tienen mayor metabolismo de la glucosa y mayor secreción de insulina.

El páncreas, órgano cuya forma es similar a la de un pez, es importante en el proceso de metabolizar los alimentos. Cuando funciona correctamente produce insulina en respuesta a los niveles de azúcar en la sangre, y esto ayuda a mantener la glucosa dentro de un rango saludable.

Para identificar estas poblaciones celulares, los investigadores aplicaron técnicas avanzadas de secuenciación de ARN de una célula (single-cell sequencing) y microscopía con inmunomarcación; así, encontraron que las células beta que expresaban altos niveles de CD63 producían más insulina que aquellas con bajos niveles de este marcador.

Nathalia Montoya Oviedo, médica cirujana de la UNAL y coautora del estudio, explica que “el equipo de investigadores llegó a la conclusión de que dentro de las células beta existen subpoblaciones, y que una subpoblación de células beta con alta expresión de CD63 podría detener el desarrollo de la diabetes”.

En el estudio se usó un modelo murino, en el que a los ratones se les suministró una dieta específica que inducía la obesidad, junto con mutaciones genéticas que los hacían propensos a desarrollar diabetes. Luego se tomaron y aislaron las células beta del páncreas, y mediante una técnica de inmunofluorescencia se identificaron aquellas que producían insulina.

“Esto implicaba el uso de anticuerpos que se unen específicamente a la insulina y emiten fluorescencia cuando se encuentran con ella. Las células que emitían fluorescencia indicaban la presencia de insulina y del marcador CD63”, especifica la investigadora.

Como parte del proceso se utilizó una técnica vanguardista de conteo de células que les permitió a los investigadores cuantificar con precisión las células beta que expresaban CD63 en mayor y en menor cantidad, y en un tiempo más corto.

El aporte a la salud global

Aunque con frecuencia muchas investigaciones buscan comprender las complejidades que conlleva la diabetes para desarrollar terapias más efectivas, conocer la existencia de subpoblaciones de células beta del páncreas e identificar los factores metabólicos que influyen tanto en la secreción de insulina como en la tolerancia a radicales libres, e incluso el tiempo de vida de estas células, permitirá conocer mejor esta enfermedad que se caracteriza por niveles elevados de glucosa en la sangre.

Esta investigación fue publicada en la reconocida revista Nature Cell Biology, con un factor de impacto de 21,3, que indica su nivel de importancia mundial al aportar información que se puede emplear para desarrollar tratamientos contra la diabetes.

La médica Montoya sustenta que “esta investigación tiene el potencial de impactar positivamente en la atención médica en Colombia y en todo el mundo. Si se puede entender mejor la función de estas poblaciones celulares y cómo se ven afectadas en las etapas tempranas de la diabetes, se pueden desarrollar terapias más efectivas y personalizadas”.

En el estudio participaron investigadores del Laboratorio del Dr. James C. Lo, en el centro médico Weill Cornell Medicine de Nueva York, y del semillero “Hormonas, división de lípidos y diabetes”, del Departamento de Ciencias Fisiológicas de la Facultad de Medicina de la UNAL.

Referencia

Rubio-Navarro, A., Gómez-Banoy, N., Stoll, L. et al. A beta cell subset with enhanced insulin secretion and glucose metabolism is reduced in type 2 diabetes. Nat Cell Biol 25, 565–578 (2023). https://doi.org/10.1038/s41556-023-01103-1

22/09/2023

Fuente: (Dicyt)  Tomado  de  Salud | Colombia          © 2023 Fundación 3CIN

Un pequeño estudio demuestra que permite evitar la prandial y, en la mayoría de casos, la basal, si se inicia el GLP-1 en los tres primeros meses tras el diagnóstico.

El agonista del GLP-1 semaglutida, autorizado en el tratamiento de la diabetes tipo 2 y la obesidad, permite reducir de forma notable e incluso eliminar por completo la necesidad de insulina en pacientes con diabetes tipo 1 de reciente diagnóstico. Así lo muestran los resultados de un pequeño estudio publicados en una carta dirigida al editor de la revista The New England Journal of Medicine.

El equipo de Paresh Dandona, de Universidad Estatal de Nueva York en Búfalo (Estados Unidos), explica que llevó a cabo su investigación con el fármaco comercializado por Novo Nordisk como Ozempic, Wegovy y Rybelsus en diez pacientes de entre 21 y 39 años. Todos recibían el tratamiento estándar con insulina basal y prandial y presentaban un nivel medio de hemoglobina glicosilada (HbA1c) en el momento del diagnóstico de 11,7.

Los pacientes comenzaron el tratamiento con semaglutida dentro de los tres primeros meses tras el diagnóstico, primero con una dosis baja de 0,125 mg a la semana para vigilar efectos secundarios y evitar hipoglucemias. Posteriormente se fue aumentando la dosis de semaglutida hasta un máximo de 0,5 mg mientras se reducía la insulina prandial en consonancia con los valores de la monitorización continua de la glucosa.

Así, a los tres meses, todos los pacientes dejaron de recibir insulina en bolo. Pero además, a los seis meses, siete de estos diez pacientes prescindieron también de la insulina basal. Las dosis se mantuvieron hasta el final del seguimiento a los doce meses. La HbA1c media de los pacientes cayó a 5,9 a los seis meses y a 5,7 a los 12.

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Si bien, según explican los autores en su carta, durante el periodo de aumento de dosis de semaglutida se registraron hipoglucemias leves, tras la estabilización de las dosis no se registraron más episodios de este tipo, ni de cetoacidosis diabética u otros efectos secundarios graves.

Hipótesis

Se sabe que la mayoría de diabéticos tipo 1 de nueva aparición presentan una reserva sustancial de células beta intactas, que llega hasta el 50 % en el momento del diagnóstico. «Esto nos permitió plantear la hipótesis de que la semaglutida, que actúa mediante la estimulación de la secreción de insulina de la célula beta, podría potencialmente reemplazar la administración de insulina prandial», apunta Dandona en un comunicado difundido por la universidad.

Dandona lleva más de una década investigando la posible utilidad de los medicamentos para diabetes tipo 2 en la tipo 1. Ya en 2011 publicó un estudio en el que apuntaba que la liraglutida, otro agonista del GLP-1, podría podría funcionar en diabetes tipo 1.

Los nuevos resultados de la semaglutida «indudablemente nos sorprendieron  nuestros hallazgos y también nos entusiasmaron mucho», observa Dandona. «Si se confirman en estudios más amplios y con períodos de seguimiento prolongados, posiblemente podría ser el cambio más dramático en el tratamiento de la diabetes tipo 1 desde el descubrimiento de la insulina en 1921″, señala el investigador.

Referencia

Paresh Dandona P, Ajay Chaudhuri, Husam Ghanim. Semaglutide in Early Type 1 Diabetes. N Engl J Med 2023; 389:958-959. DOI: 10.1056/NEJMc2302677

https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMc2302677

07/09/2023

Fuente: (Diario Médico) -Tomado-Endocrinología © Junio 2018 Unidad Editorial Revistas, S.L.U.

Semaglutida, insulina, pacientes, tratamiento, eliminación de insulina

Según un nuevo estudio, un orden de bacterias puede ayudar a reducir la resistencia a la insulina.

El mismo estudio identificó otro tipo de bacteria que puede servir como indicador de resistencia a la insulina.

Una combinación de análisis y experimentos con animales confirmó una relación causal entre dichas bacterias y la resistencia a la insulina, un factor importante en la diabetes tipo 2.

Los primeros signos de una comunidad de células microbianas, en su mayoría bacterias, que viven principalmente en el microbioma de nuestro intestino superior e inferior se discernieron hace más de un siglo.

El término «microbioma» no fue acuñado hasta 2009 por Joshua Lederberg. Nos encontramos en los primeros días de nuestra comprensión de este complicado terreno microbiano.

Ahora, un nuevo estudio realizado por investigadores del Centro RIKEN de Ciencias Médicas Integrativas (IMS) en Japón informa el descubrimiento de un orden de bacterias intestinales que pueden ayudar a proteger contra la diabetes tipo 2 y la obesidad al mejorar la resistencia a la insulina. La bacteria es Alistipes indistinctus.

Los investigadores también identificaron bacterias del orden Lachnospiraceae que están presentes con mayor frecuencia en las heces de personas con resistencia a la insulina, en comparación con aquellas sin resistencia a la insulina. Esto sugiere que puede ser un biomarcador útil de la afección.

El estudio aparece en la revista Nature.

Bacterias y resistencia a la insulina.

Los investigadores analizaron muestras de heces tomadas en controles periódicos de 306 personas sanas de entre 20 y 75 años, con una edad promedio de 61 años. De este grupo, el 71 % eran hombres y ninguno tenía diabetes.

El contenido de sus heces se comparó con los niveles de resistencia a la insulina de los individuos.

Resultó que las personas con un exceso de carbohidratos (monosacáridos como glucosa, fructosa, galactosa y manosa) en su materia fecal tenían más probabilidades de tener resistencia a la insulina.

Al observar de cerca los habitantes bacterianos de las muestras, los investigadores encontraron una mayor cantidad de bacterias Lachnospiraceae en personas con resistencia a la insulina, así como en personas con monosacáridos reveladores en las heces.

Por el contrario, las personas cuyas heces contenían más bacterias del tipo Bacteroidales, a diferencia de las Lachnospiraceae, tenían una menor resistencia a la insulina y una menor cantidad de monosacáridos en el intestino.

Alistipes protege contra la resistencia a la insulina

Los autores consideran que el principal punto fuerte de su investigación es la catalogación de 2 800 metabolitos fecales anotados combinados con el microbioma y la patología del huésped.

Los metabolitos son moléculas pequeñas que son subproductos del metabolismo celular y pueden proporcionar pistas químicas sobre las células que los produjeron durante la metabolización.

Este proceso permitió a los investigadores identificar metabolitos relacionados con la resistencia a la insulina, identificar asociaciones entre los carbohidratos fecales y la inflamación de bajo grado por resistencia a la insulina y, por lo tanto, seleccionar candidatos para la validación en experimentos con ratones.

«Ha habido algunos estudios que muestran la asociación de los microbios intestinales con la obesidad o la resistencia a la insulina en humanos», señaló el Dr. Hiroshi Ohno, líder del equipo del Centro RIKEN y uno de los autores del estudio.

“Por ejemplo, se ha demostrado que Alistipes disminuye en personas obesas. Sin embargo, estos estudios no lograron revelar la relación causal entre esos microbios y la obesidad”, dijo a Medical News Today.

«Al combinar el análisis del metaboloma y los experimentos con animales, demostramos la relación causal y que la administración oral de Alistipes puede proteger contra la resistencia a la insulina», dijo.

Cuando se le preguntó si su equipo tenía más planes para sus 2 800 metabolitos, el Dr. Ohno respondió: “Nos centramos más en los metabolitos hidrófilos [metabolitos que se mezclan con agua] en este estudio. Nos gustaría investigar en el futuro metabolitos hidrofóbicos/lipidómicos, que también incluyen metabolitos interesantes asociados con la resistencia/sensibilidad a la insulina en nuestro análisis preliminar”.

La fuente de los monosacáridos.

La presencia de monosacáridos en las heces de los individuos es una sorpresa, dijo el gastroenterólogo Dr. Ashkan Farhadi, que no participó en el estudio.

«Creo que hasta ahora pensábamos que todo lo absorbible ya se absorbía cuando llegaba al colon», señaló.

Según el Dr. Ohno, la fuente de estos carbohidratos son las fibras dietéticas o polisacáridos que normalmente son descompuestos por las bacterias intestinales.

Sin embargo, el Dr. Ohno planteó la hipótesis de que «cuando hay más Lachnospiraceae en el colon, la probabilidad de que esos microbios produzcan más monosacáridos es alta, lo que da como resultado una mayor cantidad de monosacáridos fecales».

Los monosacáridos no pueden pasar del interior del cuerpo humano al tracto intestinal, por lo que es poco probable que la insulina esté involucrada en la presencia de niveles elevados de monosacáridos en las heces, anotó.

Aplicar los resultados del estudio

Aunque los autores señalan que actualmente no hay probióticos disponibles que contengan A. indistinctus, eso podría cambiar algún día con una mayor validación de esta investigación.

En cuanto al biomarcador de resistencia a la insulina de Lachnospiraceae, el Dr. Ohno sugirió: “Una posibilidad es identificar bacteriófagos y/o endolisinas específicos de Lachnospiraceae. Podrían lisar [destruir] cepas de Lachnospiraceae si pueden ser aplicables para su uso en humanos”.

Las bacterias juegan un papel clave en el metabolismo.

El Dr. Farhadi señaló: “Nuestra comprensión del papel de las bacterias intestinales es cada vez más profunda, pero aún no ha llegado a la superficie. En realidad, es una comprensión muy superficial de lo que ellas [las bacterias] están haciendo”.

“Hubo muchos otros estudios”, dijo el Dr. Farhadi, “que muestran que podemos transferir la obesidad de un animal obeso a un animal delgado mediante la transferencia de bacterias. Pero este es el primer estudio que aporta un poco más de detalle a la evidencia”.

«Así que creo que es un gran avance para nuestra comprensión de que estos gérmenes intestinales tienen más influencia en nuestro cuerpo y su función, y particularmente ahora en el metabolismo».

– Dr. Ashkan Farhadi

Referencia

Tadashi Takeuchi   T,   Kubota T,   Nakanishi Y,     Tsugawa H,    Suda W,   Tae-Jun Kwon    A, et al.   Yazaki  J, K .Nemoto  S,   Mochizuki Y. Gut microbial carbohydrate metabolism contributes to insulin resistance. Nature (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06466-x

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06466-x

Fuente: (Medical News Today) © 2023 Healthline Media UK Ltd, Brighton, UK. All

Investigadores dirigidos por Hiroshi Ohno en el Centro RIKEN de Ciencias Médicas Integrativas (IMS) en Japón han descubierto un tipo de bacteria intestinal que podría ayudar a mejorar la resistencia a la insulina y, por tanto, proteger contra el desarrollo de la obesidad y la diabetes tipo 2. El estudio, publicado el 30 de agosto en la revista científica Nature, implicó un análisis genético y metabólico de microbiomas fecales humanos y luego corroboró experimentos en ratones obesos.

La resistencia a la insulina es la fisiopatología principal que subyace al síndrome metabólico y a la diabetes tipo 2. Estudios metagenómicos anteriores han descrito las características de la microbiota intestinal y su papel en la metabolización de los principales nutrientes en la resistencia a la insulina. En particular, se ha propuesto que el metabolismo de los carbohidratos de los comensales contribuye con hasta el 10 % de la extracción total de energía del huésped desempeñando así un papel en la patogénesis de la obesidad y la prediabetes. Sin embargo, el mecanismo subyacente sigue sin estar claro. Aquí investigamos esta relación utilizando una estrategia multiómica integral en humanos.

Combinamos la metabolómica fecal con la metagenómica, la metabolómica del huésped y los datos de transcriptómica para perfilar la participación del microbioma en la resistencia a la insulina. Estos datos revelan que los carbohidratos fecales, particularmente los monosacáridos accesibles al huésped, aumentan en individuos con resistencia a la insulina y están asociados con el metabolismo microbiano de los carbohidratos y las citocinas inflamatorias del huésped. Identificamos bacterias intestinales asociadas con la resistencia a la insulina y la sensibilidad a la insulina que muestran un patrón distinto de metabolismo de los carbohidratos y demostramos que las bacterias asociadas con la sensibilidad a la insulina mejoran los fenotipos de resistencia a la insulina del huésped en un modelo de ratón. Nuestro estudio, que proporciona una visión integral de las relaciones huésped-microorganismo en la resistencia a la insulina, revela el impacto del metabolismo de los carbohidratos en la microbiota, lo que sugiere un posible objetivo terapéutico para mejorar la resistencia a la insulina.

Comentarios

La insulina es una hormona liberada por el páncreas en respuesta al azúcar en sangre. Normalmente, ayuda a que la glucosa llegue a los músculos y al hígado para que puedan utilizar la energía. Cuando alguien desarrolla resistencia a la insulina, significa que la insulina no puede hacer su trabajo y, como resultado, permanece más azúcar en la sangre y el páncreas continúa produciendo más insulina. La resistencia a la insulina puede provocar obesidad, prediabetes y diabetes tipo 2 en toda regla.

Nuestros intestinos contienen billones de bacterias, muchas de las cuales descomponen los carbohidratos que comemos cuando, de otro modo, no serían digeridos. Si bien muchos han propuesto que este fenómeno está relacionado con la obesidad y la prediabetes, los hechos aún no están claros porque hay muchas bacterias diferentes y faltan datos metabólicos. Ohno y su equipo en RIKEN IMS abordaron esta carencia con su estudio integral y, en el proceso, descubrieron un tipo de bacteria que podría ayudar a reducir la resistencia a la insulina.

En primer lugar, examinaron tantos metabolitos como pudieron detectar en las heces proporcionadas por más de 300 adultos en sus controles médicos habituales. Compararon este metaboloma con los niveles de resistencia a la insulina obtenidos de las mismas personas. «Descubrimos que una mayor resistencia a la insulina se asociaba con un exceso de carbohidratos en la materia fecal», dice Ohno, «especialmente monosacáridos como glucosa, fructosa, galactosa y manosa».

A continuación, caracterizaron la microbiota intestinal de los participantes del estudio y su relación con la resistencia a la insulina y los carbohidratos fecales. Los intestinos de las personas con mayor resistencia a la insulina contenían más bacterias del orden taxonómico Lachnospiraceae que de otros órdenes. Además, los microbiomas que incluían Lachnospiraceae se asociaron con un exceso de carbohidratos fecales. Así, una microbiota intestinal dominada por Lachnospiraceae se relacionó tanto con la resistencia a la insulina como con las heces con exceso de monosacáridos. Al mismo tiempo, la resistencia a la insulina y los niveles de monosacáridos fueron más bajos en los participantes cuyos intestinos contenían más bacterias de tipo Bacteroidales que otros tipos.

Luego, el equipo se propuso observar el efecto directo de las bacterias sobre el metabolismo en cultivos y luego en ratones. En cultivo, las bacterias Bacteroidales consumieron los mismos tipos de monosacáridos que se encontraron en las heces de personas con alta resistencia a la insulina, siendo la especie Alistipes indistinctus la que consumió la mayor variedad. En ratones obesos, el equipo observó cómo el tratamiento con diferentes bacterias afectaba los niveles de azúcar en sangre. Descubrieron que A. indistinctus reducía el azúcar en sangre y reducía la resistencia a la insulina y la cantidad de carbohidratos disponibles para los ratones.

Estos resultados fueron compatibles con los hallazgos de pacientes humanos y tienen implicaciones para el diagnóstico y el tratamiento. Como explica Ohno, “debido a su asociación con la resistencia a la insulina, la presencia de la bacteria intestinal Lachnospiraceae podría ser un buen biomarcador de la prediabetes. Asimismo, el tratamiento con probióticos que contienen A. indistinctus podría mejorar la intolerancia a la glucosa en personas con prediabetes”.

Aunque la mayoría de los probióticos de venta libre actualmente no contienen las bacterias identificadas en este estudio, Ohno recomienda precaución en caso de que estén disponibles. «Estos hallazgos deben verificarse en ensayos clínicos en humanos antes de que podamos recomendar cualquier probiótico como tratamiento para la resistencia a la insulina».

Referencia. Takeuchi T, Kubota T, Nakanishi Y, Tsugawa Y, Suda W, Jun Kwon AT, et al. Gut microbial carbohydrate metabolism contributes to insulin resistance. Nature (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06466-x   https://www.nature.com/articles/s41586-023-06466-x

03/09/2023(IntraMed) Tomado-Noticias médicas Copyright 1997-2023

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Durante el embarazo, el metabolismo materno se adapta para suministrar nutrientes que favorezcan el crecimiento y desarrollo fetal. La placenta, órgano temporal formado por células del feto y de la madre, actúa como intermediaria entre la madre y el feto y facilita el intercambio de nutrientes y oxígeno entre ambos. Conforme progresa el embarazo, el feto aumenta sus demandas de nutrientes para promover su crecimiento, lo que se opone, en cierto modo, a las necesidades maternas de mantener los nutrientes necesarios para su salud y prepararse para la lactancia y posibles posteriores embarazos.

A partir de estudios en ratones un equipo de la Universidad de Cambridge ha encontrado que IGF2, una señal endocrina similar a la insulina, modifica el metabolismo materno y distribución de recursos hacia el feto. Además, la señalización mediada por Igf2 participa en el desarrollo de diversos tejidos como la placenta, el hígado y el cerebro.  En un estudio previo, el equipo había identificado el papel de IGF2 en el desarrollo de la vasculatura de la placenta para adaptarse al crecimiento del embrión.

Un gen de expresión paterna

Interesantemente, IGF2 está codificada por un gen con impronta genómica, de forma que únicamente la copia paterna está activa en la placenta. “Si la función de Igf2 del padre es inactivada en las células señalizadoras, la madre no produce suficiente cantidad de glucosa y lípidos disponible para su circulación”, señala Jorge Lopez-Tello, Investigador en el Departamento de Fisiología, Desarrollo y Neurociencia, así como primer firmante del trabajo, publicado en Cell Metabolism. “Por lo tanto, estos nutrientes llegan al feto en cantidades insuficientes y el feto no crece adecuadamente”.

Los investigadores plantean que la expresión de Igf2 con impronta genética en la placenta puede haber evolucionado como una estrategia para movilizar nutrientes hacia el feto en crecimiento. En este contexto, Igf2 y placenta tienen un papel central en el conflicto materno-fetal por los recursos maternos.

Impacto a largo plazo de los defectos en Igf2

Los investigadores también han determinado que la reducción en la señalización mediada por Igf2 en la placenta tiene consecuencias metabólicas postnatales. Los ratones deficientes para Igf2 mostraron un crecimiento restringido e hipoglucémico, con efectos que se extendieron a la edad adulta.

“Nuestra investigación pone de relieve lo importante que es la distribución controlada de nutrientes hacia el feto para la salud de la descendencia a lo largo de toda su vida, y el papel directo que desempeña la placenta”, ha señalado Amanda Sferruzzi, catedrática en Fisiología Fetal y de la Placenta en la Universidad de Cambridge. “La placenta es un órgano asombroso. Al final del embarazo, la madre expulsa la placenta, pero los recuerdos de cómo estaba funcionando la placenta dejan un legado duradero en la forma en que se han desarrollado los órganos fetales y en cómo van a funcionar a lo largo de la vida”.

El siguiente paso de los investigadores será determinar con mayor detalle cómo Igf2 controla las hormonas de la placenta implicadas en regulación de nutrientes y crecimiento de los órganos e identificar la función exacta de estas hormonas.

Fuente: Genética Médica News

Referencia: Lopez-Tello J, et al. Fetal manipulation of maternal metabolism is a critical function of the imprinted Igf2 gene. Cell Metab. 2023 Jul 11;35(7):1195-1208.e6. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.cmet.2023.06.007

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1550413123002176?via%3Dihub