Un equipo de biólogos de la Universidad de California en San Diego han descubierto un químico que proporciona una dirección totalmente nueva en el desarrollo de fármacos para tratar trastornos metabólicos como la diabetes tipo 2.
La diabetes es causada por una acumulación de glucosa en la sangre, que puede conducir a una enfermedad cardíaca, accidente cerebrovascular, insuficiencia renal y ceguera. En la diabetes tipo 1, la destrucción de células productoras de insulina en el páncreas resulta en altas concentraciones de azúcar en la sangre (hiperglucemia). En la diabetes tipo 2, que constituye el 90% de los casos, la resistencia progresiva a la insulina debido a la obesidad u otros problemas, conduce a la hiperglucemia.
Desde hace tiempo, los científicos sospechaban que extistía una relación entre los problemas del reloj biológico con la diabetes y la obesidad. Por ejemplo, se observaba que los ratones cuyo reloj biológico estaba alterado, a menudo se volvían obesos y desarrollaban diabetes. Hace un par de años, un equipo dirigido por Steve Kay, decano de la División de Ciencias Biológicas de la Universidad de California en San Diego, descubrieron que el criptocromo, una proteína clave que regula el reloj biológico en plantas, insectos y mamíferos, también regula la producción de glucosa en el hígado, y que cambiando los niveles de esta proteína se podría mejorar la salud de los ratones diabéticos.
Lo que se descubrió esta vez fue una pequeña molécula llamada “KL001” capaz de controlar los mecanismos moleculares complejos o los tiempos del citocromo para que pueda suprimir la producción de glucosa por el hígado, y que además puede ser fácilmente convertida en fármaco. Básicamente, KL001 impide su degradación por el sistema proteasoma, es decir, impide que el criptocromo sea ‘enviado a la basura’.
Para entender la manera en que el KL001 trabaja junto con el criptocromo en la regulación del reloj biológico, los científicos crearon un modelo matemático que les permitió predecir que la adición de KL001 a las células hepáticas de ratones, debería estabilizar el criptocromo y que un nivel más alto de éste bloquearía la producción de enzimas hepáticas que estimulan el proceso de gluconeogénesis (la generación de glucosa) durante el ayuno. Esto fue confirmado mediante experimentos llevados a cabo en conjunto con el laboratorio de David Brenner, decano de la Escuela de Medicina de la Universidad de California en San Diego y vicerrector de Ciencias de la Salud.
Kay comentó que en los experimentos hechos en ratones, se mostró que el KL001 inhibió la expresión de genes de la gluconeogénesis que es inducida tras la exposición a la hormona glucagón (que promueve la producción de glucosa por el hígado), y que el compuesto, a manera dependiente de la dosis, inhibe la producción misma de glucosa por las células hepáticas.
El siguiente paso del grupo de investigación será entender cómo funcionan las moléculas KL001 y similares, que afectan la función del criptocromo en sistemas vivos como los ratones de laboratorio. También planean investigar cómo este tipo de compuestos afectan otros procesos, que pueden relacionar el reloj biológico con enfermedades metabólicas.
Referencia
http://www.medicalnewstoday.com/ (en inglés)