La investigación arroja luz sobre por qué no todos los pacientes obesos desarrollan diabetes tipo 2

Investigadores de la Universidad Estatal de Oregón han inventado un nuevo método analítico que arroja luz sobre un misterio perdurable relacionado con la diabetes tipo 2: por qué algunos pacientes obesos desarrollan la enfermedad y otros no.

La diabetes tipo 2 es una enfermedad metabólica grave que afecta aproximadamente a uno de cada 10 estadounidenses. Anteriormente conocida como diabetes del adulto, es una afección crónica que afecta la forma en que el cuerpo metaboliza la glucosa, un azúcar que es una fuente clave de energía. Este tipo de diabetes se asocia frecuentemente con la obesidad.

Para algunos pacientes, eso significa que su cuerpo no responde adecuadamente a la insulina: resiste los efectos de la insulina, la hormona producida por el páncreas que abre la puerta para que el azúcar ingrese a las células. En las últimas etapas de la enfermedad, cuando el páncreas está agotado, los pacientes no producen suficiente insulina para mantener niveles normales de glucosa.

En cualquier caso, el azúcar se acumula en el torrente sanguíneo y, si no se trata, el efecto daña muchos órganos importantes, a veces hasta niveles incapacitantes o potencialmente mortales. Un factor de riesgo clave para la diabetes tipo 2 es el sobrepeso, a menudo como resultado de comer demasiada grasa y azúcar en combinación con poca actividad física.

Andrey Morgun y Natalia Shulzhenko de OSU y Giorgio Trinchieri del Instituto Nacional del Cáncer desarrollaron una técnica analítica novedosa, el análisis de redes multiorgánicas, para explorar los mecanismos detrás de la resistencia sistémica a la insulina en etapa temprana.

Los científicos buscaron saber qué órganos, vías biológicas y genes están jugando un papel.

Los hallazgos, que muestran que un tipo particular de microbio intestinal genera tejido adiposo blanco que contiene células macrófagas (células grandes que forman parte del sistema inmunitario) asociadas con la resistencia a la insulina, se publicaron en la revista Revista de Medicina Experimental.

En el cuerpo humano, el tejido adiposo blanco es el principal tipo de grasa.

«Nuestros experimentos y análisis predicen que una dieta rica en grasas y azúcares actúa principalmente en el tejido adiposo blanco provocando daños relacionados con la microbiota en el proceso de síntesis de energía, lo que conduce a una resistencia sistémica a la insulina», dijo Morgun, profesor asociado de ciencias farmacéuticas en la Facultad de Farmacia de la OSU. «Los tratamientos que modifican la microbiota de un paciente de manera que apunten a la resistencia a la insulina en las células macrófagas del tejido adiposo podrían ser una nueva estrategia terapéutica para la diabetes tipo 2».

El microbioma intestinal humano presenta más de 10 billones de células microbianas de aproximadamente 1000 especies bacterianas diferentes.

Morgun y Shulzhenko, profesor asociado en la Facultad de Medicina Veterinaria Carlson de la OSU, en una investigación anterior desarrollaron un método computacional, el análisis de redes transkingdom, que predice tipos específicos de bacterias que controlan la expresión de genes de mamíferos relacionados con afecciones médicas específicas como la diabetes.

«La diabetes tipo 2 es una pandemia mundial y se espera que la cantidad de diagnósticos siga aumentando en los próximos 10 años», dijo Shulzhenko. «La llamada ‘dieta occidental’, alta en grasas saturadas y azúcares refinados, es uno de los factores principales. Pero las bacterias intestinales tienen un papel importante que desempeñar en la mediación de los efectos de la dieta».

En el nuevo estudio, los científicos se basaron tanto en el análisis de redes transkingdom como en el análisis de redes de múltiples órganos. También realizaron experimentos en ratones, observando el intestino, el hígado, el músculo y el tejido adiposo blanco, y examinaron la firma molecular (qué genes se expresaban) de los macrófagos del tejido adiposo blanco en pacientes humanos obesos.

«La diabetes inducida por la dieta occidental se caracteriza por daño mitocondrial dependiente de la microbiota», dijo Morgun. «El tejido adiposo tiene un papel predominante en la resistencia sistémica a la insulina, y caracterizamos el programa de expresión génica y el principal regulador clave de los macrófagos del tejido adiposo que están asociados con la resistencia a la insulina. Descubrimos que el microbio Oscillibacter, enriquecido con una dieta occidental, provoca una aumento del macrófago del tejido adiposo resistente a la insulina».

Sin embargo, los investigadores agregan que es probable que Oscillibacter no sea el único regulador microbiano para la expresión del gen clave que identificaron, Mmp12, y que la vía Mmp12, aunque claramente instrumental, probablemente no sea la única vía importante, dependiendo de qué microbios intestinales se encuentren. presente.

«Anteriormente demostramos que Romboutsia ilealis empeora la tolerancia a la glucosa al inhibir los niveles de insulina, lo que puede ser relevante para las etapas más avanzadas de la diabetes tipo 2», dijo Shulzhenko.