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Una nueva investigación del Centro de Diabetes Joslin ayuda a iluminar el proceso de toxicidad de glucosa en las células beta pancreáticas. Al analizar el comportamiento de estas células en ratas de laboratorio después de una pancreatectomía parcial, los investigadores pudieron observar cómo pequeños aumentos consistentes en los niveles de azúcar en la sangre típicos de la prediabetes causaron cambios en la expresión génica que impedían la capacidad de las células beta para producir insulina. 

En un artículo publicado recientemente en la revista Molecular Metabolism, Gordon Weir y sus colegas detallaron cambios en la expresión génica que podrían explicar su pérdida de la función productora de insulina, pero también la progresión de la enfermedad diabética.

En las personas sanas con niveles normales de glucosa en sangre, explica Weir, el cuerpo responde rápidamente a la glucosa con un gran pico de secreción de insulina. «Si luego toma personas que tienen niveles de glucosa ligeramente más altos, superiores a 100 mg / dL, que aún no es diabetes, esta liberación de insulina de la primera fase se ve afectada», dice. «Y cuando el nivel supera los 115 mg/dL, desaparece. Así que prácticamente todas las células beta no responden a ese estímulo agudo».

Weir y sus colaboradores estudiaron este mismo fenómeno en ratas con pancreatectomía parcial, y descubrieron que las células beta restantes de las ratas secretaban menos insulina. Luego utilizaron la secuenciación de ARN ya sea cuatro o diez semanas después de la cirugía para controlar la expresión génica «Encontramos cambios increíbles en la expresión génica, y cuanto mayor es la glucosa, peor son los cambios», dice Weir.

El equipo de Weir demostró que muchos de los genes críticos responsables de la secreción de insulina estaban regulados negativamente mientras aumentaba la expresión de genes normalmente suprimidos. Además, hubo cambios marcados en los genes asociados con la replicación, el envejecimiento, la senescencia, el estrés, la inflamación y una mayor expresión de genes que controlan los antígenos MHC de clase I y II, lo que sugiere que las elevaciones leves de glucosa en las primeras etapas de la diabetes conducen a cambios fenotípicos que perjudican la función, crecimiento y vulnerabilidad de las células beta.

Por ejemplo, los cambios en la expresión del gen MCH podrían hacer que las células beta sean un mejor objetivo para el ataque autoinmune y, por lo tanto, acelerar la progresión de la enfermedad. Este hallazgo puede mejorar la comprensión de la muerte rápida de las células beta que los pacientes suelen experimentar justo antes de ser diagnosticados con diabetes tipo 1, dice Weir. También podría arrojar luz sobre el período de «luna de miel» que algunas personas experimentan después del diagnóstico, en el cual sus niveles de glucosa en sangre son relativamente fáciles de controlar. Durante este período, si los tratamientos con insulina pueden reducir las células beta restantes a niveles de glucosa solo ligeramente elevados, las células pueden funcionar mucho mejor, dice.

La toxicidad de la glucosa también podría desencadenar la pérdida de la liberación de insulina en la primera fase a medida que se desarrolla la diabetes tipo 2, dice Weir. Los inmunólogos a menudo atribuyen esta pérdida a la inflamación de las células beta, pero otros estudios han demostrado que menos de la mitad de estas células parecen sufrir inflamación. «Entonces, de alguna manera, estas células beta sin evidencia de inflamación terminan no secretando adecuadamente», dice Weir. «Creemos que estos niveles más altos de glucosa están causando el problema».

Más evidencia del papel de los niveles más altos de glucosa en sangre en la diabetes tipo 2 proviene del subconjunto de personas sometidas a cirugía de bypass gástrico que están «curadas» de diabetes y vuelven a niveles saludables de glucosa en sangre. «Su liberación de insulina en la primera fase también vuelve a la normalidad, lo que encaja perfectamente con nuestra hipótesis», dice.

Fuente: https://www.endocrinologynetwork.com

Referencia: Ebrahimi AG, Hollister-Lock J, Sullivan BA, et al. Beta cell identity changes with mild hyperglycemia: Implications for function, growth, and vulnerability. Mol Metab. 2020 Feb 14;35:100959.