La salud metabólica mejoraría con intervenciones en el sistema ubiquitina-proteasoma y la autofagia

Las alteraciones en el sistema ubiquitina-proteasoma y la autofagia están asociadas a la obesidad y la diabetes de tipo 2. Investigadores del CIBERDEM en el IRB-Barcelona han avanzado en el estudio de estas dos vías de reciclaje celular apuntando hacia intervenciones terapéuticas que tienen como diana estas vías para mejorar la salud metabólica y la resistencia a la insulina. Sus conclusiones se han publicado en Trends in Endocrinology and Metabolism.

“En este trabajo describimos la regulación mutua entre el sistema ubiquitina-proteasoma (UPS) y la autofagia, y la participación de estos dos sistemas en la desregulación metabólica, la resistencia a la insulina y la diabetes tipo 2” explica Jia Liang Sun-Wang, investigador del IRB-CIBERDEM y primer firmante del artículo. Los autores apuntan que estas dos vías emergen como dianas terapéuticas prometedoras para mejorar la resistencia a la insulina.

Los autores proponen que las alteraciones en el UPS o la autofagia contribuyen a desencadenar la resistencia a la insulina y el desarrollo de DM2. “La actividad del proteasoma se encuentra disminuida en hígado, páncreas y tejido adiposo en condiciones de resistencia a insulina y, además, es esencial para la actividad metabólica del tejido adiposo marrón” explica el investigador. “Se han observado deficiencias en la autofagia en el hígado en el contexto de la obesidad y la resistencia a la insulina. Además, ambas vías colaboran para la correcta función de las células beta pancreáticas, las células encargadas de secretar insulina” añade.

Marcaje de las proteínas para ser degradadas

Tal y como apunta Antonio Zorzano, jefe de grupo del CIBERDEM en el IRB y uno de los coordinadores del trabajo “las dos vías de reciclaje celular se encuentran altamente reguladas por la ubiquitinación, un proceso que consiste en etiquetar con moléculas de ubiquitina aquellas proteínas que van a ser degradadas”. Este proceso depende de dos tipos de enzimas contrapuestas: las ubiquitina ligasas, que se encargan de colocar la ubiquitina en las proteínas para su degradación, y las deubiquitinasas, que se encargan de quitar la ubiquitina de las proteínas para evitar su degradación. “Las alteraciones en la dinámica de ubiquitinación también están asociadas a la obesidad y la resistencia a la insulina” apunta Zorzano.

En estudios anteriores, los investigadores describieron cómo las alteraciones en estas dos vías están asociadas al envejecimiento, un factor de riesgo para el desarrollo de la diabetes de tipo 2. “La diabetes tipo 2 es un gran reto global de salud y por tanto, comprender los mecanismos moleculares implicados en su desarrollo es clave para mejorar los tratamientos existentes” concluye Jia Liang Sun-Wang.

Artículo de referencia

Jia Liang Sun-Wang, Alex Yarritu-Gallego, Saška Ivanova, Antonio Zorzano The ubiquitin-proteasome system and autophagy: self-digestion for metabolic health DOI: https://doi.org/10.1016/j.tem.2021.04.015