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

Madrid, 5 Sep. 2023 (Europa Press) – Un estudio de la Universidad de Granada y el instituto de investigación ibs.GRANADA ha demostrado que las células beta del páncreas, con alta capacidad productiva de insulina, podrían ser clave en el desarrollo de la diabetes, lo que podría revolucionar su prevención y tratamiento.

El estudio, en el que la UGR ha colaborado con la Universidad de Cornell y otras instituciones como Harvard, UC Davis, la Universidad de Pensilvania (Estados Unidos) y la Universidad Nacional de Colombia, y publicado en la revista ‘Nature Cell Biology’, sugiere que la pérdida de un solo tipo de célula beta pancreática con alta capacidad productiva de insulina podría ser un factor contribuyente en el desarrollo de esta enfermedad.

Las células beta del páncreas son las responsables de sintetizar y secretar insulina, la hormona que controla los niveles de glucosa en sangre. Los investigadores han utilizado la técnica de transcriptómica de célula única (scRNA-Seq) para evaluar la expresión génica en células beta a nivel individual, permitiendo el estudio de subpoblaciones celulares y su importancia en el desarrollo de la diabetes.

El estudio reveló que un subtipo de células beta con una alta expresión de genes involucrados, tanto en el metabolismo del azúcar como en la secreción de insulina, está reducido en ratones y pacientes con diabetes tipo 2.

Además, se determinó que este subtipo poseía una alta expresión del gen CD63, permitiendo usar esta proteína como un marcador para aislar este tipo específico de célula beta. El trasplante de células beta con alta expresión de CD63 en ratones con diabetes restauró sus niveles de azúcar en sangre a niveles normales. Pero, al quitar las células trasplantadas, los ratones volvieron a mostrar niveles altos de azúcar en sangre. Por otro lado, el trasplante de células beta con baja expresión de CD63 no restauró los niveles de azúcar en sangre.

El estudio incluye un metanálisis que analiza diferentes estudios realizados en humanos, realizado en colaboración con investigadores de UC Davis, en el que confirmaron sus hallazgos.

Los hallazgos de este estudio sugieren que los tratamientos dirigidos a la preservación o el aumento de la frecuencia de este tipo de células beta con alta producción de insulina podrían mejorar la atención de los pacientes con diabetes tipo 2. En este sentido, los investigadores también demostraron que los agonistas de GLP-1, medicamentos que pueden ayudar a bajar de peso y disminuir de la glucosa en la sangre, mejoraron la función de las células beta con baja actividad metabólica y expresión de CD63.

El primer firmante del artículo, Alfonso Rubio, indica que ‘el uso de técnicas de célula única permitió caracterizar y determinar cambios en las diferentes subpoblaciones de célula beta generados durante la aparición de la diabetes tipo 2′. Además, añade que ‘este estudio abre una puerta a nuevos tratamientos anti-diabéticos basados en conservar o trasplantar este subtipo de célula beta con elevada actividad metabólica’.

Referencia

Rubio-Navarro A, Gómez-Banoy N,   Stoll L, Dündar F, Mawla AM,    Ma  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

https://www.nature.com/articles/s41556-023-01103

Fuente: (Redacción Médica) Copyright © 2004 – 2023 Sanitaria 2000

Los investigadores del sector médico se han pasado décadas intentando reemplazar las células pancreáticas productoras de insulina (células beta), que se pierden durante la diabetes. Read more

Un equipo de científicos de la Universidad de Johns Hopkins, Estados Unidos, ha mejorado la técnica conocida como HTS que permite una más rápida experimentación con fármacos, para ello han utilizado embriones de pez cebra y los resultados podrían ser usados en diabetes y otras enfermedades. Read more

De acuerdo con el estudio publicado por el Icahn School of Medicine at Mount Sinai, en Nueva York, Estados Unidos y publicado en «Nature Medicine» la harmina conduce a la división sostenida y la multiplicación de células beta adultas en cultivo de humano, una proeza eludida durante años. Además, el tratamiento con harmina triplica el número de células beta y conlleva un mejor control de la glucemia en tres grupos de ratones modificados para reproducir la diabetes humana. Read more

Cuando el sistema inmune ataca a las células del páncreas encargadas de producir insulina se desarrolla diabetes de tipo 1, cuyo único tratamiento médico es la insulina inyectada. Read more