Identificado un nuevo mecanismo que podría mejorar la eficiencia de los tratamientos contra la diabetes

Un estudio liderado por la Universidad de Barcelona y el Centro de Investigación Biomédica en Red de Diabetes y Enfermedades Metabólicas Asociadas (CIBERDEM), revela cómo un nuevo mecanismo podría mejorar la eficiencia de los tratamientos disponibles hoy en día contra la diabetes. El estudio, llevado a cabo con ratones y cultivos celulares, puede abrir nuevas vías de abordaje de enfermedades metabólicas que son un problema de salud global.

El estudio, publicado en la revista Metabolism, se centra en la proteína GDF15, un factor que se expresa a niveles elevados en muchas enfermedades, como la insuficiencia cardíaca, el cáncer o el hígado graso. Los pacientes obesos también presentan niveles elevados de esta proteína, pero su funcionamiento está alterado y los afectados pueden desarrollar resistencia a la GDF15 —es decir, una reducción en la efectividad de su actividad.

Dirige el trabajo el catedrático Manuel Vázquez-Carrera, de la Facultad de Farmacia y Ciencias de la Alimentación de la UB, el Instituto de Biomedicina de la UB (IBUB), el Instituto de Investigación Sant Joan de Déu (IRSJD) y el CIBERDEM. En el estudio, destaca también la participación de las investigadoras Patricia Rada y Ángela María Valverde, también colaboradoras del CIBERDEM, del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad Autónoma de Madrid (UAM). El trabajo cuenta con la colaboración del profesor Walter Wahli de la Universidad de Lausana (Suiza), entre otros expertos.

Nuevas alternativas para reducir la síntesis de glucosa en el hígado

«Nuestro estudio revela que el factor GDF15 inhibe la síntesis de glucosa en el hígado. Esta vía tiene un papel decisivo en la generación de cuadros de hiperglucemia (otras concentraciones de glucosa en sangre) en los pacientes afectados por la diabetes mellitus de tipo 2», detalla el catedrático Manuel Vázquez-Carrera.

«La acción de la proteína también ayudaría a reducir la presencia de fibrosis hepática, un trastorno que se asocia con una mayor mortalidad en pacientes con la patología del hígado graso», apunta el investigador.

El trabajo revela que los ratones que son deficientes en GDF15 presentan intolerancia a la glucosa y niveles bajos de la proteína AMPK en el hígado, que es un sensor del metabolismo energético de la célula contra la diabetes mellitus de tipo 2.

Además, en estos modelos de estudio también se detectó una mayor síntesis de glucosa en el hígado (gluconeogénesis hepática), y también del cuadro de fibrosis en este órgano.

Todo indica que todas las alteraciones descritas se desencadenaron por un aumento de los niveles hepáticos del factor de crecimiento transformante beta 1 (TGF-β1) y una proteína mediadora SMAD3, que son los principales inductores de la fibrosis hepática. Así, el tratamiento con CDF15 recombinado puede activar la AMPK y disminuir los niveles de SMAD3 activa en el hígado de ratones y en cultivos primarios de hepatocitos.

«En conclusión, los resultados indican que el factor GDF15 activa la proteína AMPK e inhibe la gluconeogénesis hepática y la fibrosis a través de la reducción de la vía TGF-β1/SMAD3», detalla Vázquez-Carrera.

«Estos resultados sugieren que la modulación de los niveles de GDF15 podría ser útil para mejorar la efectividad de los tratamientos antidiabéticos actuales, ya que la gluconeogénesis hepática es clave en la hiperglucemia en pacientes con diabetes mellitus de tipo 2, y los niveles séricos de TGF-β1 también están aumentados en estos pacientes», concluye el investigador.

Artículo de referencia:

Jurado-Aguilar, J.; Barroso, E.; Bernard, M.; Zhang, M.; Peyman, M; Rada, P.; Valverde, A. M.; Wahli, W.; Palomer, X.; Vázquez-Carrera, M. «GDF15 activates AMPK and inhibits gluconeogenesis and fibrosis in the liver by attenuating the TGF-β1/SMAD3 pathway». Metabolism. Enero de 2024. DOI: 10.1016/j.metabol.2023.155772 .