Con compuestos naturales logran revertir los efectos de la diabetes

El sorbitol (un metabolito producido por el exceso de glucosa) causa un aumento del contenido de unas estructuras (formadas por proteínas) que se llaman microtúbulos de tubulina (en verde) que pueden llevar a la muerte celular. (Imagen: CONICET / Universidad Nacional de Río Cuarto

La diabetes es una enfermedad caracterizada por un exceso de glucosa en sangre que puede causar lesiones en diferentes órganos del cuerpo.

Mediante la administración de compuestos naturales, un equipo liderado por científicos del CONICET y de la Universidad Nacional de Río Cuarto, en Argentina, ha conseguido revertir algunos de los efectos que causa la diabetes.

“Nuestros hallazgos brindan la primera evidencia clara de que el tratamiento con ácidos fenólicos desactiva un mecanismo molecular que pudimos describir en estudios anteriores y evita el desarrollo de patologías secundarias a la diabetes mellitus en un modelo de rata. Estos resultados pueden formar la base de un nuevo enfoque terapéutico”, explica el doctor en Biología César Casale, investigador del Instituto de Biotecnología Ambiental y Salud (INBIAS) que depende del CONICET y de la Universidad Nacional de Río Cuarto (UNRC), en Río Cuarto, Córdoba.

Cuando la glucosa se incorpora a la célula puede seguir dos caminos, consumirse para generar energía o almacenarse en forma de un polímero llamado glucógeno. ¿Qué ocurre entonces cuando continúa entrando glucosa, como es el caso de las células de individuos diabéticos que transportan glucosa de una manera no dependiente de la insulina? “Aquí se produce uno de los primeros problemas para la célula. El exceso de glucosa toma una vía secundaria forzada por la situación de la gran disponibilidad de glucosa: se transforma en sorbitol y este metabolito es la causa, entre otros efectos, de la muerte celular”, explica Casale, también investigador principal del CONICET y del Departamento de Biología Molecular en la Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales de la UNRC.

La formación de sorbitol desde glucosa en pacientes diabéticos se acelera alrededor de 12 veces, ya que se activa una proteína que se llama aldosa reductasa (AR) que es la responsable de esa transformación y que, según este y otros trabajos previos del grupo de Casale, se activa con la unión a ciertas estructuras de las células llamadas “microtúbulos” que se forman por la unión de moléculas de una proteína, la tubulina.

“El aumento de glucosa causa un incremento en el contenido de microtúbulos de la célula, es decir que, si se sube el nivel de glucosa, aumenta la actividad de la enzima, situación que sucede en las personas diabéticas”, explicó Casale.

Los investigadores también observaron que la tubulina que preferentemente se une a la aldosa reductasa es una que contiene 3-nitro-tirosina, un aminoácido que aumenta considerablemente en las células de personas con diabetes mellitus.

A partir de este conocimiento, en estudios in vitro los investigadores probaron diferentes ácidos fenólicos y constataron que seis derivados fueron capaces de inhibir la unión entre la tubulina y la aldosa reductasa y de esta manera reducir los niveles de sorbitol. “Los resultados fueron sorprendentes”, destacó el científico cordobés.

A raíz de estos resultados alentadores, los científicos sometieron ratas diabéticas al consumo por vía oral de diferentes ácidos fenólicos. “Como esperábamos, los tres compuestos probados fueron capaces de revertir todos los parámetros estudiados”, indicó Casale.

La administración de los ácidos fenólicos logró prevenir en los animales con diabetes la formación de cataratas, alteraciones en deformabilidad de los glóbulos rojos, enfermedad del riñón e hipertensión arterial.

Para poder poner a prueba los ácidos fenólicos en humanos es necesario realizar más estudios preclínicos y si los resultados son positivos, se realizarán los experimentos en humanos según los protocolos de bioética y seguridad que establece la ANMAT, afirmó Casale.

El estudio se ha publicado en la revista académica Journal of Physiology and Biochemistry. Del trabajo también participaron Juan Franco Rivelli Antonelli (primer autor del estudio), Verónica Santander, Ayelen Nigra, Noelia Monesterolo, Gabriela Previtali y Emilianao Primo, del INBIAS, del CONICET y de la UNRC; y Lisandro Otero, oriundo de Rio Tercero e investigador del CONICET, del Instituto Leloir y de la Plataforma Argentina de Biología Estructural y Metabolómica PLABEM.