Promete ser una estrategia simple y elegante para curar la diabetes tipo 1: reemplazar las células beta destruidas en los cuerpos de los pacientes con células secretoras de insulina recién producidas. Durante años, investigadores de todo el mundo probaron varios enfoques concélulas adultas para inducir esta transformación. Su esfuerzo condujo a una comprensión fundamental de los mecanismos moleculares involucrados en el desarrollo de las células beta; sin embargo, faltaba un compuesto capaz de hacer el truco.
Luego, un equipo coordinado por Stefan Kubicek, líder de grupo en CeMM, finalmente obtuvo una ventaja: en su último estudio, publicado en celda , demostraron que las artemisininas dieron en el blanco. Con un ensayo especialmente diseñado y totalmente automatizado, probaron los efectos de una biblioteca representativa de medicamentos aprobados en células alfa cultivadas y encontraron el medicamento contra la malaria para hacer el trabajo requerido ".estudio, podríamos demostrar que las artemisininas cambian el programa epigenético de las células alfa productoras de glucagón e inducen profundas alteraciones de su función bioquímica ", explica Stefan Kubicek.
Las células alfa y beta forman junto con al menos otros tres tipos de células altamente especializadas los llamados islotes de Langerhans en el páncreas, los centros de control del cuerpo para la regulación del azúcar en sangre. La insulina, la hormona producida por las células beta, envía señalespara reducir la glucosa en sangre, mientras que el glucagón de las células alfa tiene el efecto contrario. Pero esas células son flexibles: estudios anteriores demostraron que las células alfa pueden reponer las células productoras de insulina después de una pérdida extrema de células beta. El regulador maestro epigenético Arx fue identificado como el actor molecular claveen el proceso de transformación.
"Arx regula muchos genes que son cruciales para la funcionalidad de una célula alfa", dice Stefan Kubicek. "Antes del trabajo de nuestro colaborador, el equipo de Patrick Collombat demostró que un knock out genético de Arx conduce a una transformación de células alfa en beta"Sin embargo, este efecto solo se observó en organismos modelo vivos; se desconocía por completo si factores adicionales de las células circundantes o incluso órganos distantes juegan un papel. Para excluir esos factores, el equipo de Kubicek junto con el grupo de Jacob HecksherSorensenen Novo Nordisk diseñaron líneas de células alfa y beta especiales para analizarlas aisladas de su entorno. Demostraron que la pérdida de Arx es suficiente para conferir la identidad de las células alfa y no depende de la influencia del cuerpo.
Con esas líneas celulares, los investigadores de CeMM ahora pudieron probar su biblioteca de compuestos y encontraron que las artemisininas tienen el mismo efecto que una pérdida de Arx. En estrecha colaboración con los grupos de investigación de CeMM dirigidos por Christoph Bock y Giulio Superti-Furga comoAl igual que el grupo de Tibor Harkany de la Universidad Médica de Viena, lograron dilucidar el modo de acción molecular mediante el cual las artemisininas remodelan las células alfa: el compuesto se une a una proteína llamada gefirina, que activa los receptores GABA, interruptores centrales de la señalización celular.Posteriormente, el cambio de innumerables reacciones bioquímicas conducen a la producción de insulina. Otro estudio de Patrick Collombat, publicado en el mismo número de celda , muestra que en modelos de ratón, las inyecciones de GABA también conducen a la transformación de células alfa en células beta, lo que sugiere que ambas sustancias se dirigen al mismo mecanismo.
Además de los experimentos de líneas celulares, el efecto del fármaco contra la malaria también se demostró en organismos modelo: el equipo de Stefan Kubicek y sus colaboradores Martin Distel, CCRI Wien; Dirk Meyer, Leopold-Franzens-Universität Innsbruck; Patrick Collombat, INSERM Nice; Physiogenex, Labege observaron un aumento de la masa de células beta y una mejora de la homeostasis del azúcar en sangre en el pez cebra diabético, los ratones y las ratas tras la administración de artemisinina. Como los objetivos moleculares de las artemisininas en peces, roedores y humanos son muy similares, es muy probable queel efecto sobre las células alfa también se producirá en los seres humanos. "Obviamente, el efecto a largo plazo de las artemisininas debe ser probado", dice Stefan Kubicek. "Especialmente la capacidad regenerativa de las células alfa humanas es aún desconocida. Además, las nuevas células beta debenprotegerse del sistema inmunológico. Pero estamos seguros de que el descubrimiento de las artemisininas y su modo de acción pueden sentar las bases de una terapia completamente nueva para la diabetes tipo 1 ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Centro de Investigación CeMM de Medicina Molecular de la Academia de Ciencias de Austria . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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