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lunes, 28 de septiembre de 2015

Un proyecto español investigará una proteína como posible diana terapéutica contra la diabetes


 

Será desarrollado en los dos próximos años por un equipo científico del Instituto de Biología y Genética Molecular (UVa-CSIC) y la Universidad de Castilla-La Mancha
El Instituto de Biología y Genética Molecular (IBGM), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Valladolid (UVa), ha obtenido un proyecto del Plan Nacional de I+D+i del Ministerio de Economía y Competitividad para investigar la proteína denominada IDE (siglas en inglés de Insulin Degrading Enzyme), que podría constituir una diana terapéutica para el tratamiento de la diabetes.

El proyecto, de dos años de duración, se llevará a cabo en colaboración con el Laboratorio de alteraciones metabólicas de la diabetes y la obesidad de la Universidad de Castilla-La Mancha que dirige el doctor Germán Perdomo.

La diabetes mellitus (DM) es una enfermedad crónica caracterizada por altos niveles de glucosa en sangre (hiperglucemia) debido o bien a la incapacidad del páncreas para producir suficiente insulina, o bien a la incapacidad de la insulina de ejercer su función en sus tejidos diana (músculo, hígado y tejido adiposo), proceso conocido como resistencia insulínica. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), en el mundo hay más de 347 millones de personas con diabetes y se calcula que entre 2005 y 2030 se duplicará el número de casos, razón por la cual esta Institución internacional considera esta enfermedad como la pandemia del siglo XXI.

Como recuerda la investigadora principal del proyecto, Irene Cózar, responsable del Laboratorio de diabetes y célula beta pancreática del IBGM, los dos tipos principales de diabetes, la tipo 1 (caracterizada por la ausencia de insulina); y la tipo 2 (que tiene su origen en la resistencia insulínica, lo que a menudo es consecuencia del exceso de peso o la inactividad física) presentan como rasgos comunes la pérdida de masa de células beta-pancreáticas (células productoras de insulina).

“Se estima una pérdida de aproximadamente el 70-100 por ciento de estas células en la diabetes tipo 1 y de hasta de un 65 por ciento en diabetes tipo 2, los dos tipos principales que constituyen el 95% de los casos de diabetes. Por ello, sería muy importante prevenir tanto la muerte como la disfunción de estas células", apunta la científica.

En concreto, el objetivo del proyecto será determinar cómo la pérdida de expresión de la proteína IDE afecta a la funcionalidad de las células productoras de insulina. “En un modelo de ratón, haremos que se pierda la expresión de esta proteína en las células beta pancreáticas y comprobaremos si estas células pueden funcionar de forma normal. Veremos si produce más o menos insulina en circulación y cómo eso podría afectar a la homeostasis de la glucosa (mantenimiento de los niveles normales de glucosa) y sobre todo el efecto que la pérdida de IDE tendría en un modelo diabético de ratón", agrega.

Según explica Cózar, esto es posible “porque existen herramientas de biología molecular con las que después podemos aumentar la expresión de esa proteína. De este modo, si tenemos un efecto deletéreo al perder la expresión de la proteína y la recuperamos a posteriori, veríamos si el efecto metabólico se revierte", concluye.

Se trata así de conocer el valor de IDE desde el punto de vista celular y determinar por tanto si un defecto en su expresión podría aumentar o no la susceptibilidad a sufrir diabetes. Los investigadores esperan que, manipulando la expresión de esta proteína, se pueda revertir la enfermedad, lo que haría posible un diseño posterior de fármacos que tuvieran como diana a IDE.

El equipo de investigadores estudiará esta proteína en distintos órganos involucrados en el metabolismo de la glucosa: en el páncreas, donde se produce la insulina, y también en el hígado, donde se degrada. El equipo del doctor Perdomo se encargará de analizar la pérdida de la expresión de IDE en las células del hígado (hepatocitos) utilizando otro modelo de ratón genéticamente modificado.


Diabetes y célula beta pancreática

El Laboratorio de diabetes y célula beta pancreática del IBGM trabaja desde hace aproximadamente seis años y medio en el estudio de las células productoras de insulina en el contexto de la diabetes.

“Lo que pretendemos es conocer las bases moleculares y buscar dianas terapéuticas para mejorar la supervivencia y la función de estas células, de manera que en el proceso de desarrollo de la diabetes podamos, si no prevenir al cien por cien el desarrollo de la patología, aminorar sus efectos deletéreos sobre las células productoras de insulina, que son la llave para el tratamiento de la diabetes. La finalidad es conservar una masa crítica de células que sean funcionales, bien sea mejorando su función, induciendo su proliferación, protegiendo su muerte celular o sustituyendo esas células por otras que procedan del exterior, lo que se conoce como terapia celular", subraya Irene Cózar, quien se especializó en este campo en su estancia posdoctoral en la División de Endocrinología de la Universidad de Pittsburgh, en Pensilvania (Estados Unidos), donde trabajó siete años.

En estos momentos, el equipo científico del IBGM trabaja en otras líneas de investigación relacionadas. En colaboración con el Instituto de Productos Naturales y Agrobiología (IPNA-CSIC) en Tenerife, prueban la eficacia de productos naturales obtenidos del mar respecto a la activación de la proliferación de las células productoras de insulina y a la protección frente a la muerte celular. También participan en el proyecto europeo del programa Horizonte 2020 ELASTISLET, coordinado por el Grupo Bioforge de la Universidad de Valladolid, en el que se desarrollarán unas microcápsulas, que contienen células productoras de insulina, diseñadas a partir de biomateriales novedosos con el fin de frenar la respuesta inmune post trasplante en el caso de la terapia celular para el tratamiento de la diabetes mellitus.