Los investigadores desentrañan por qué los episodios de niveles bajos de azúcar en la sangre empeoran la enfermedad ocular en personas con diabetes

Las personas con diabetes que experimentan períodos de niveles bajos de azúcar en la sangre, una ocurrencia común en aquellos que son nuevos en el control del azúcar en la sangre, tienen más probabilidades de empeorar la enfermedad diabética del ojo. Ahora, los investigadores de Johns Hopkins Medicine dicen que han relacionado niveles tan bajos de azúcar en la sangre con una vía molecular que se activa en las células del ojo que carecen de oxígeno.

La investigación, que involucró células oculares humanas y de ratón y retinas intactas cultivadas en un ambiente bajo en azúcar (baja glucosa) en el laboratorio, así como ratones con bajos niveles de glucosa, se publicó en la edición de enero de Informes de celda.

«Los episodios temporales de glucosa baja ocurren una o dos veces al día en personas con diabetes insulinodependiente y, a menudo, entre personas a las que se les acaba de diagnosticar la afección», dice Akrit Sodhi, MD, Ph.D., profesor de oftalmología Branna e Irving Sisenwein en Wilmer Eye Institute en Johns Hopkins Medicine.

Los niveles bajos de glucosa también pueden ocurrir durante el sueño en personas con diabetes no insulinodependiente. «Nuestros resultados muestran que estos niveles bajos periódicos de glucosa provocan un aumento en ciertas proteínas de las células de la retina, lo que provoca un crecimiento excesivo de los vasos sanguíneos y empeora la enfermedad ocular diabética», agrega Sodhi.

La enfermedad ocular entre las personas con diabetes se encuentra entre las causas de ceguera más prevenibles en los EE. UU. La retinopatía diabética, que ocurre en hasta un tercio de las personas con diabetes, se caracteriza por el crecimiento excesivo de vasos sanguíneos anormales en la retina.

Sodhi dice que el estudio actual sugiere que las personas con retinopatía diabética pueden ser particularmente vulnerables a los períodos de glucosa baja, y mantener los niveles de glucosa estables debería ser una parte importante del control de la glucosa.

Para el estudio, los investigadores analizaron los niveles de proteína en células retinianas humanas y de ratón y en retinas intactas cultivadas en un entorno de bajo nivel de glucosa en el laboratorio, así como en ratones que ocasionalmente tenían niveles bajos de azúcar en la sangre.

Los investigadores encontraron que los niveles bajos de glucosa en las células de la retina humana y de ratón causaron una cascada de cambios moleculares que pueden conducir al crecimiento excesivo de los vasos sanguíneos. Primero, los investigadores vieron que la glucosa baja causaba una disminución en la capacidad de las células de la retina para descomponer la glucosa para obtener energía.

Cuando los investigadores observaron específicamente las llamadas células gliales de Müller, que son células de apoyo para las neuronas en la retina y dependen principalmente de la glucosa para la producción de energía, encontraron que las células aumentaron la expresión del gen GLUT1, que produce una proteína que transporta glucosa en las células.

Los investigadores encontraron que, en respuesta a la glucosa baja, las células aumentaron los niveles de un factor de transcripción, llamado factor inducible por hipoxia (HIF)-1α. Esto encendió la maquinaria celular, incluido GLUT1, necesaria para mejorar su capacidad de utilizar la glucosa disponible, preservando el oxígeno limitado disponible para la producción de energía por parte de las neuronas de la retina.

Sin embargo, en ambientes con poco oxígeno, como ocurre en las retinas de pacientes con enfermedad ocular diabética, esta respuesta fisiológica normal a la glucosa baja desencadenó una inundación de proteína HIF-1α en el núcleo de las células, el centro de control de las células.

Esto dio como resultado un aumento en la producción de proteínas como VEGF y ANGPTL4, que causan el crecimiento de vasos sanguíneos anormales y con fugas, el principal culpable de la pérdida de visión en personas con enfermedad ocular diabética.

Los investigadores planean estudiar si los niveles bajos de glucosa en personas con diabetes pueden afectar vías moleculares similares en otros órganos, como el riñón y el cerebro.

Sodhi dice que la vía HIF-1α puede servir como un objetivo eficaz para desarrollar nuevos tratamientos para la enfermedad ocular diabética.