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Científicos de la Universidad de Augsburgo y Helmholtz Munich han logrado un avance importante para comprender mejor los procesos tempranos en el desarrollo de la diabetes tipo 2 al identificar una transmisión previamente desconocida de sustancias mensajeras del tejido adiposo al páncreas.

En una publicación en Nature Communications, el equipo dirigido por la Prof. Dra. Kerstin Stemmer pudo demostrar que las células adiposas liberan diminutas partículas de membrana lipídica conocidas como vesículas extracelulares en la sangre, lo que puede estimular la liberación de la hormona insulina del páncreas que reduce el azúcar en la sangre.  El tejido adiposo tiene mala reputación. Esto se debe sobre todo al aumento del número de personas con obesidad y con sobrepeso en todo el mundo. Las células del tejido adiposo son almacenes de energía altamente eficientes que convierten el exceso de calorías de los alimentos en depósitos de grasa, a menudo de tamaño considerable. Sin embargo, la grasa corporal generalmente no es mala ya que tiene funciones extremadamente importantes.

Por ejemplo, como órgano endocrino, productor de hormonas, el tejido adiposo está involucrado en la regulación de muchos procesos corporales. Investigadores de la Universidad de Augsburgo y Helmholtz Munich, miembro del Centro Alemán para la Investigación de la Diabetes, ahora han logrado revelar otra función del tejido adiposo. Esto se debe a que las células grasas no solo liberan hormonas en la sangre, sino también las llamadas vesículas extracelulares. «Las vesículas extracelulares son pequeñas partículas envueltas en una membrana que se liberan de todas las células del cuerpo y llevan una especie de instantánea de los eventos celulares a través del cuerpo. Se pueden comparar con los caballos de Troya que transportan proteínas, lípidos y ácidos nucleicos a un tejido objetivo para liberación. Una vez en la nueva celda, pueden alterar su función», explica Konxhe Kulaj, Ph.D. candidato y primer autor del artículo. «Por ejemplo, las vesículas extracelulares de las células grasas se dirigen a las células beta del páncreas, donde se captan y aumentan la liberación de la hormona insulina», continúa Kulaj.

Tejido adiposo sano y enfermo transportan diferente “carga”

Junto con la candidata a doctorado Michaela Bauer, su colega la Dra. Alexandra Harger, y con la ayuda de los investigadores del proteoma, la Dra. Natalie Krahmer y Özüm Sehnaz Caliskan de Helmholtz Munich, Kulaj pudo demostrar en una serie de experimentos que las vesículas extracelulares de personas sanas y obesas El tejido adiposo lleva una composición muy diferente de sustancias mensajeras como «carga» y, por lo tanto, influye en la función de las células beta del páncreas de diferentes maneras. Si las vesículas extracelulares se originaban a partir de tejido adiposo sano, como es el caso del normopeso, la secreción de insulina solo estaba ligeramente alterada. Por el contrario, las vesículas extracelulares del tejido adiposo de un paciente con obesidad transfirieron específicamente proteínas y ácidos nucleicos al páncreas, donde aumentaron considerablemente la liberación de insulina. Como resultado, los niveles de glucosa en sangre bajaron.

Stemmer explica la importancia de los resultados: «Hay una brecha en nuestra comprensión del desarrollo de la diabetes tipo 2. Cuando tenemos sobrepeso u obesidad, por ejemplo, las células de nuestro cuerpo en los músculos o el tejido adiposo reaccionan con menos sensibilidad a la insulina; hablamos sobre la resistencia a la insulina. En esta etapa muy temprana de la diabetes tipo 2, nuestro páncreas tiene que secretar más insulina, por ejemplo, después de una comida, para mantener los niveles de glucosa en sangre en el rango normal. Pero, ¿cómo reconocen las células beta del páncreas que hay resistencia a la insulina tal que necesitan proporcionar más insulina?» El investigador continúa: “Un aumento en la secreción de insulina es muy beneficioso en esta etapa temprana de la diabetes tipo 2 y hace que el cuerpo sea capaz de mantener su nivel de glucosa en sangre en un nivel normal. Muchas personas con sobrepeso y obesas logran hacer esto durante décadas y la enfermedad nunca se desarrolla. Las vesículas extracelulares de las células grasas parecen desempeñar un papel importante en este proceso». «En general, las vesículas extracelulares tienen un gran potencial de aplicación en el diagnóstico y tratamiento de una amplia variedad de enfermedades», dice Stemmer. «Nuestros estudios en curso apuntan a cargar específicamente las vesículas para poder usarlas con fines terapéuticos».

En otros estudios, los investigadores de Augsburgo y Múnich están desarrollando actualmente nuevos métodos para poder utilizar vesículas extracelulares que circulan en la sangre para una investigación mínimamente invasiva de las funciones de los órganos. «La estrecha red de contactos de nuestro Instituto de Medicina Teórica con el Hospital Universitario de Augsburgo y el Centro de Investigación Helmholtz de Múnich crea condiciones óptimas para enfoques de investigación tan innovadores, que en última instancia contribuirán al bienestar de los pacientes con diabetes», dice Stemmer.

Fuente: https://medicalxpress.com

Referencia: Kulaj K, Harger A, Bauer M, et al. Adipocyte-derived extracellular vesicles increase insulin secretion through transport of insulinotropic protein cargo. Nat Commun. 2023 Feb 9;14(1):709.