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Las personas con diabetes tipo 2 tienden a tener una función muscular más deficiente que otras. Ahora, un equipo de investigación de la Universidad de Lund en Suecia ha descubierto que en la diabetes tipo 2, un gen específico es de gran importancia para la capacidad de las células madre musculares de crear nuevas células musculares maduras. Los hallazgos se publican en Nature Communications.

«En las personas con diabetes tipo 2, el gen VPS39 es significativamente menos activo en las células musculares que en otras personas, y las células madre con menos actividad del gen no forman nuevas células musculares en el mismo grado. El gen es importante cuando las células musculares absorben el azúcar de la sangre y construyan nuevos músculos. Nuestro estudio es el primero en relacionar este gen con la diabetes tipo 2», dice Charlotte Ling, profesora de epigenética en la Universidad de Lund que dirigió el estudio.

En la diabetes tipo 2, la capacidad de producir insulina se ve afectada y los pacientes tienen niveles elevados de azúcar en sangre de forma crónica. Los músculos generalmente absorben peor el azúcar de los alimentos y la función y la fuerza de los músculos se ven afectadas en pacientes con diabetes tipo 2.

Un músculo está formado por una mezcla de tipos de fibras con diferentes propiedades. A lo largo de la vida, el tejido muscular tiene la capacidad de formar nuevas fibras musculares. También hay células madre musculares inmaduras que se activan en relación, por ejemplo, con una lesión o con el ejercicio. En el estudio actual, los investigadores querían investigar si los patrones epigenéticos en las células madre musculares pueden proporcionar respuestas a por qué se produce un deterioro de la función muscular en la diabetes tipo 2.

Se incluyeron dos grupos en el estudio: 14 participantes con diabetes tipo 2 y 14 personas sanas en un grupo de control. Los participantes de los grupos fueron emparejados por edad, sexo e IMC (índice de masa corporal). Los investigadores estudiaron los cambios epigenéticos en las células madre musculares en ambos grupos y, exactamente en las mismas condiciones, también extrajeron células musculares maduras y las compararon. En total, identificaron 20 genes, incluido VPS39, cuya expresión génica difería entre los grupos tanto en células madre musculares inmaduras como en células musculares maduras. Los investigadores también compararon los patrones epigenéticos de las células musculares antes y después de la diferenciación celular en ambos grupos.

«A pesar de que las células madre musculares de ambos grupos se cultivaron en condiciones idénticas, observamos más del doble de cambios epigenéticos en el grupo de diabetes tipo 2 durante la diferenciación de células madre musculares a células musculares maduras. Genes específicos de los músculos no fueron regulados normalmente, y la epigenética no funciona de la misma manera en las células de personas con diabetes tipo 2», dice Charlotte Ling.

«El estudio mostró claramente que las células madre musculares que carecen de la función del gen VPS39, que es menor en la diabetes tipo 2, también carecen de la capacidad de formar nuevas células musculares maduras. Esto se debe a que las células madre musculares que carecen de VPS39 debido a alteraciones epigenéticas los mecanismos no pueden cambiar su metabolismo de la misma manera que las células madre musculares de los controles; por lo tanto, las células permanecen inmaduras o se descomponen y mueren”, dice Johanna Säll Sernevi, investigadora postdoctoral en la Universidad de Lund.

Para confirmar los hallazgos, los investigadores también utilizaron modelos animales con ratones que tenían una cantidad reducida del gen VPS39, para imitar la enfermedad. Posteriormente, los ratones habían alterado la expresión genética y reducido la absorción de azúcar de la sangre al tejido muscular, al igual que los individuos con diabetes tipo 2.

El estudio integral es una colaboración entre investigadores suecos, daneses y alemanes, que creen que los hallazgos abren nuevas vías para tratar la diabetes tipo 2. «El genoma, nuestro ADN, no se puede cambiar, aunque la epigenética sí lo hace. Con este nuevo conocimiento, es posible cambiar la epigenética disfuncional que ocurre en la diabetes tipo 2. Por ejemplo, regulando proteínas, estimulando o aumentando la cantidad de el gen VPS39, sería posible afectar la capacidad de los músculos para regenerarse y absorber el azúcar”, concluye Charlotte Ling.

Fuente: https://medicalxpress.com

Referencia: Davegårdh C, Säll J, Benrick A, et al. VPS39-deficiency observed in type 2 diabetes impairs muscle stem cell differentiation via altered autophagy and epigenetics. Nat Commun. 2021 Apr 23;12(1):2431.