Según un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de Iowa, el metabolismo muscular levemente estresante aumenta los niveles de una hormona beneficiosa que previene la obesidad y la diabetes en ratones.
Los nuevos hallazgos, publicados en el Revista EMBO , demuestre que desencadenar un cierto tipo de estrés metabólico en las células musculares del ratón hace que produzcan y secreten cantidades significativas de la hormona antidiabética llamada factor de crecimiento de fibroblastos-21 FGF21, que luego tiene efectos beneficiosos generalizados en todo el cuerpometabolismo. Los ratones en los experimentos estaban completamente protegidos de la obesidad y la diabetes que normalmente se desarrollan debido al envejecimiento o una dieta alta en grasas. Además, desencadenar la producción de FGF21 después de que los ratones se volvieron obesos y diabéticos revirtieron estas condiciones y volvieron a los ratones apeso normal y niveles de azúcar en la sangre.
"Hay un fenómeno biológico conocido como hormesis donde un poco de estrés puede ser algo bueno", dice E. Dale Abel, MD, PhD, profesor y DEO de medicina interna en la Facultad de Medicina y director de UI Carverdel Centro de Investigación de Diabetes Fraternal Order of Eagles en la UI. "La conclusión general de nuestro estudio es que probablemente haya un punto dulce 'de manera hormónica', donde crear un poco de estrés muscular podría ser de beneficio metabólico".
Abel y sus colegas utilizaron la ingeniería genética para reducir los niveles de una proteína mitocondrial llamada OPA1 en los músculos de los ratones. Las mitocondrias son pequeños orgánulos que producen la energía de una célula. Esta deficiencia de OPA1 interrumpió el metabolismo muscular y causó una pequeña cantidad de pérdida muscular en elratones.
A pesar de la leve atrofia muscular, que disminuyó la fuerza de agarre, los ratones más viejos con deficiencia de OPA1 tenían mayor resistencia en la cinta de correr que los ratones de control más viejos. Además, los niveles de actividad y el gasto de energía que normalmente disminuyen en los ratones a medida que envejecen se conservaron enRatones deficientes en OPA1.
Curiosamente, los ratones alterados también estaban completamente protegidos del aumento de peso y la intolerancia a la glucosa que normalmente se desarrollan en los ratones a medida que envejecen o cuando comen una dieta alta en grasas. Además, el equipo de investigación demostró que reducir los niveles de OPA1 en el músculo, después delos ratones se habían vuelto obesos y diabéticos, revirtieron estos problemas, normalizando el peso corporal e invirtiendo la intolerancia a la glucosa a pesar de que la dieta alta en grasas continuó.
El equipo demostró que estas mejoras metabólicas se correlacionaron con el aumento de los niveles de FGF21 circulante, una hormona que se ha demostrado que aumenta el gasto de energía y la sensibilidad a la insulina. Abel y su equipo pudieron demostrar que el músculo era la fuente del FGF21 al crear unratón que tenía la deficiencia de OPA1 y también le faltaba el gen FGF21 en el músculo. Estos ratones ya no podían producir FGF21 en el músculo en respuesta a la deficiencia de OPA1 y, al igual que los ratones de control, se volvieron obesos y desarrollaron diabetes.
"Estos experimentos demuestran que el músculo es la fuente de FGF21 circulante en los ratones con deficiencia de OPA1, y que el FGF21 derivado del músculo previene la obesidad inducida por la dieta y la resistencia a la insulina en estos ratones", dice Abel. "Si hay una forma de que ese músculopodría reprogramarse para producir esta hormona, entonces eso podría ser de beneficio terapéutico ".
Una investigación adicional demostró que el pequeño grado de estrés mitocondrial inducido en el músculo por la reducción de OPA1 es suficiente para activar otra vía de respuesta al estrés celular llamada estrés del retículo endoplásmico ER, que luego aumenta drásticamente los niveles de FGF21.
"El trabajo de seguimiento sobre esto comprenderá cómo un poco de estrés mitocondrial en realidad puede aumentar la respuesta al estrés ER y si podemos imitarlo de manera segura", dice Abel. "Hay agentes que se han utilizado para activar el estrés ERvías. Entonces, creo que la oportunidad aquí sería encontrar formas de activar esta vía de una manera muy controlada para obtener suficiente de esta respuesta posterior de FGF21 en el músculo para ser beneficioso ".
Volviendo a la idea de un "punto dulce" para esta producción de FGF21 inducida por el estrés, Abel señala que otros investigadores han demostrado que la pérdida completa de OPA1 empujó el camino demasiado lejos y resultó en una atrofia muscular fatal en ratones.
"Como todo lo demás, este efecto puede ser una espada de dos filos, y demasiado de algo bueno puede ser malo", dice "Para que esto sea terapéuticamente útil, queremos poder crear el efecto para elseñala dónde obtenemos el beneficio pero no exageramos "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Iowa Health Care . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :