El novedoso trabajo asocia los mecanismos de resistencia a insulina con trastornos neurológicos. FOTO ARCHIVO.Investigadores del Laboratorio de NeuroendocrinologÃa Molecular del Centro de Investigación PrÃncipe Felipe han publicado un estudio que relaciona los trastornos metabólicos y el deterioro cognitivo en el envejecimiento. El artÃculo se ha publicado en la revista Cerebral Cortex, y proporciona una explicación sobre la prevalencia de deterioro cognitivo en pacientes con desórdenes metabólicos, estableciendo un enlace directo entre la resistencia a insulina y el daño cerebral en la trasmisión sináptica.
El artÃculo se ha presentado en el CIPF con motivo del DÃa Mundial de la Diabetes, y en su presentación han participado la investigadora Deborah Burks, del Centro de Investigación PrÃncipe Felipe, junto al investigador Eduardo MartÃn, del Instituto de Investigación en Discapacidades Neurológicas de Castilla- La Mancha. Al acto han asistido el Director General de Ordenación y Asistencia Sanitaria, Guillermo Ferrán, en representación de la Conselleria de Sanitat; y MarÃa del Toro, presidenta de la Asociación Valenciana de Diabetes.
En su presentación la investigadora Deborah Burks, del Centro de Investigación PrÃncipe Felipe, presenta junto al investigador Eduardo MartÃn, del Instituto de Investigación en Discapacidades Neurológicas de Castilla- La Mancha; una publicación cientÃfica de relevancia en el estudio de enfermedades metabólicas que relaciona los trastornos metabólicos y el deterioro cognitivo. Al acto asistirá el Director General de Ordenación y Asistencia Sanitaria, Guillermo Ferrán, en representación de la Conselleria de Sanitat, y un representante de la Asociación Valenciana de Diabetes.
El trabajo respalda estudios epidemiológicos que apuntan a que enfermedades como la obesidad, la hiperinsulemia o la diabetes incrementan el riesgo de desórdenes neurodegenerativos, tales como por ejemplo la enfermedad de Alzheimer. La clave de esta conexión estarÃa en una molécula llamada IRS-2. Los resultados del artÃculo muestran que la ausencia del sustrato del receptor de insulina o "IRS-2" en modelos animales impiden la denominada "potenciación a largo plazo", un proceso celular que refleja la adquisición de memoria. En islotes de pacientes con diabetes tipo 2, la expresión de los niveles de IRS2 está reducida de forma significativa.
Los cientÃficos han sido capaces de testar en modelos animales con diabetes, que muestran resistencia a insulina, las consecuencias de la ausencia de la molécula IRS-2 y su relación en el proceso neuronal que da lugar a la memoria. Como apunta Deborah Burks, investigadora principal del Laboratorio de NeuroendocrinologÃa del CIPF y del CIBER de Diabetes y Enfermedades Metabólicas Asociadas (CIBERDEM) "hemos demostrado que la ausencia de la molécula IRS-2 impide la respuesta de las neuronas a estÃmulos que deben generar memoria". Este proceso celular de adquisición de memoria tiene lugar en el hipocampo, una zona especÃfica del cerebro destinada al aprendizaje y la memoria.
Asà pues, la ausencia de IRS-2 en modelos animales causa resistencia a insulina, un parámetro caracterÃstico de la diabetes tipo 2, que además va aumentando con el envejecimiento. Según añade Burks, "lo que demuestra el artÃculo es que la ausencia de IRS-2 también induce resistencia a insulina en el cerebro, de manera que esta resistencia en el hipocampo, la zona responsable para las funciones de la memoria y el aprendizaje.
Una molécula trascendental en el estudio de la diabetes
Los investigadores del laboratorio de NeuroendocrinologÃa Molecular del CIPF han concentrado gran parte de su trabajo en el estudio de la molécula "IRS-2". Estos cientÃficos descubrieron en estudios anteriores, que el papel de IRS-2 es fundamental para la proliferación y supervivencia de las células beta.
Por los resultados de este articulo, los investigadores proponen que un aumento en la expresión y/o la función de la molécula IRS-2 serÃa una diana muy atractiva en el tratamiento de diabetes y la prevención del deterioro de las funciones cognitivas.
Como subraya Burks, "lo más destacado del artÃculo es que hemos confirmado que la resistencia a insulina es un componente relevante en la disfunción del cerebro, y que por tanto la molécula IRS-2 refleja un nexo entre los tejidos periféricos como grasa e hÃgado".
Dado que la expresión de IRS2 disminuye tanto en diabetes tipo 2 como en enfermedades como el Alzheimer, estos datos podrÃan establecer una asociación para la prevalencia del deterioro cognitivo en humanos con desórdenes metabólicos, proporcionando un enlace entre la resistencia a insulina y el deterioro de la transmisión sináptica.
En el estudio han participado también investigadores de otras instituciones nacionales e internacionales como el Howard Hughes Medical Institute, a través del departamento de NeuroendocrinologÃa del Hospital Infantil de la Universidad de Harvard; el Laboratorio de NeurofisiologÃa y Plasticidad Sináptica del Parque CientÃfico y Tecnológico de Albacete, el Instituto de Investigación de Discapacidades Neurológicas de la Universidad de Castilla-La Mancha (IDINE), los centros en red CIBER de Diabetes y Enfermedades Metabólicas Asociadas (CIBERDEM), y el Consejo Superior de Investigaciones CientÃficas (CSIC).
Investigación cientÃfica en diabetes en el CIPF
La diabetes es una patologÃa motivada por la baja producción de insulina, sustancia secretada por las llamadas "células beta" del páncreas; o por su efecto fisiológico inadecuado en el organismo. Dentro de la enfermedad podemos distinguir varios tipos, entre los que se encuentran la diabetes tipo 1, diabetes juvenil o diabetes dependiente de insulina, que afecta exclusivamente a las células beta pancreáticas, y que está motivada por la pérdida de estas células esenciales para producir y secretar insulina, como consecuencia de un ataque del sistema inmune.
Otro tipo es la diabetes tipo 2, enfermedad por la que el organismo desarrolla resistencia a la insulina, de forma que esta hormona deja de desarrollar sus funciones fisiológicas. Este tipo de diabetes se ha relacionado normalmente con el envejecimiento y la obesidad. Asimismo, diversos estudios han confirmado que en este tipo de diabetes también tiene un papel fundamental la pérdida de células beta pancreáticas.
Como apunta la investigadora Deborah Burks, "lo que está claro es que en ambos tipos de diabetes, el denominador común es la insuficiencia de células beta pancreáticas, por lo que nuestros estudios convergen en tratar de solucionar este problema para abordar las distintas variantes de la enfermedad".
De esta forma, el propósito principal de los estudios sobre diabetes es intentar regenerar o prevenir las anomalÃas en la función del páncreas, y para ello es necesario comprender mejor los mecanismos moleculares que rigen la proliferación de las células de este órgano, las llamadas "células beta pancreáticas" y su supervivencia. "Aquà está la clave, ya que la pérdida de estas células ocasiona un déficit de insulina y un desequilibrio entre el suministro de esta sustancia y la demanda metabólica del organismo que provoca la diabetes", señala la doctora Burks.
El trabajo del CIPF se centra en una serie de estrategias cuyos potenciales resultados beneficiarÃan tanto a los enfermos de diabetes tipo 1 como a los pacientes de diabetes tipo 2. La hipótesis de trabajo de este laboratorio parte de un mejor entendimiento de los mecanismos básicos para poder aplicar después la llamada terapia celular, que persigue la regeneración de órganos y tejidos dañados mediante la restauración de la pérdida o el daño de células del organismo.
El Laboratorio de NeuroendocrinologÃa Molecular del CIPF: lÃneas principales de investigación
Una lÃnea de investigación del CIPF en diabetes tiene como objetivo la creación de células productoras de insulina. Para ello, los cientÃficos utilizan como material células madre (capaces de diferenciarse hacia cualquier tipo celular del cuerpo humano), y sobre ellas aplican técnicas de diferenciación hacia el tipo celular deseado. En este caso, el propósito es convertirlas en células pancreáticas. A pesar de los avances conseguidos, todavÃa queda un largo camino para lograr en el laboratorio este tipo de células con total seguridad en el procedimiento y en los resultados, y encontrar la forma de emplearlas en terapia celular.
Otra lÃnea de investigación apunta hacia la búsqueda de otras vÃas de regeneración del páncreas de forma endógena, es decir, mediante mecanismos que ayuden al organismo a encontrar fármacos o sustancias capaces de proteger la masa de células beta existentes, para evitar su pérdida.
Como aclara la doctora Burks, "nuestras lÃneas de investigación están hoy en dÃa en la fase de procedimientos experimentales que todavÃa no se han trasladado a la clÃnica, ya que para ello será necesario investigar más y superar asà los problemas de seguridad para el uso de células y sustancias".
Los investigadores de este laboratorio concentran su trabajo en la molécula "IRS2", fundamental para la proliferación y supervivencia de las células beta. Los cientÃficos defienden como hipótesis que aumentando o estimulando la función de esta molécula en el páncreas de personas afectadas con diabetes, se podrÃa no sólo salvar las células beta, sino también producir más. Tanto la proliferación como la supervivencia de las células beta es crucial para los mecanismos compensatorios que previenen o retrasan el desarrollo de la diabetes.
