Más allá de la secreción de insulina, la nueva función de las células beta en la regulación de la homeostasis de la glucosa

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En un nuevo estudio publicado en Journal of Extracellular Vesicles, el grupo de Chen-Yu Zhang y el grupo de Antonio Vidal-Puig en la Universidad de Cambridge informan que las células pancreáticas secretan miembros de la familia miR-29 (miR-29a, miR-29b y miR-29c) en respuesta a altos niveles de ácidos grasos libres (FFA). Estos miR-29 derivados de células se administran al hígado, promoviendo la resistencia a la insulina y mejorando la producción de glucosa hepática.

Más de 100 años después del descubrimiento de la insulina, se creía que las células pancreáticas solo secretaban una sola hormona, la insulina. La insulina derivada de las células pancreáticas regula la homeostasis de la glucosa al unirse a los receptores de insulina ubicados en el hígado, el músculo esquelético, los tejidos adiposos y otros órganos periféricos. El descubrimiento de la insulina y su receptor fue esencial para comprender los mecanismos que controlan la homeostasis de la glucosa y la patogenia de la diabetes tipo 2 definida por una secreción de insulina defectuosa, transducción de señales y resistencia a la insulina. Sin embargo, la homeostasis de la glucosa también depende de la coordinación integrada de múltiples órganos, que se comunican entre sí para controlar eficazmente el metabolismo de la glucosa. La comprensión de la diafonía entre los órganos aún es incompleta, lo que ha limitado en gran medida el enfoque racional para el tratamiento de la diabetes tipo 2.

El trabajo anterior del grupo de Chen-Yu Zhang identificó miARN extracelular como una nueva forma de enlace de célula a comunicación celular. Este grupo fue el primero en informar sobre la diferente secreción de miARN en respuesta a estados fisiológicos o patológicos y la captación y función de los miARN secretados en las células receptoras. En el estudio actual, este grupo utilizó tres modelos animales independientes (ob/ob, HFD y ratones en ayunas) para demostrar que los altos niveles patológicos y fisiológicos de FFA inducen la secreción de miR-29 de las células pancreáticas. De relevancia, miR-29s aumenta en el plasma de humanos obesos en comparación con humanos delgados. Para abordar el órgano diana y el papel funcional de los miR-29 secretados, generaron tres tipos de ratones transgénicos. En primer lugar, los ratones que sobreexpresaron miR-29s o un miR-29a mutante rastreable en células pancreáticas mostraron que el hígado toma miR-29s derivado de células, lo que atenúa la supresión normal de insulina en la producción de glucosa mediada por la orientación de p85 (una subunidad reguladora de PI3K) promoviendo la resistencia sistémica a la insulina. Más importante aún, la deficiencia de miR-29 en las células mejoró significativamente la sensibilidad a la insulina en ratones alimentados con HFD, lo que indica que los miR-29 derivados de células desempeñan un papel esencial en el desarrollo de la resistencia a la insulina del hígado.

Este trabajo es esencial por las siguientes razones:

1. Este estudio encuentra una función novedosa e inesperada de los islotes que controlan la homeostasis de la glucosa. Más allá de la secreción de insulina, las células también secretan miARN exosómicos funcionales que contribuyen a un ciclo integrado de homeostasis de la glucosa, lo que amplía en gran medida nuestra comprensión de la función de los islotes.
2. Este estudio también revela un nuevo mecanismo que relaciona la resistencia a la insulina inducida por la obesidad y los AGL en la patogénesis de la diabetes tipo 2. La obesidad o los altos niveles de FFA pueden no solo afectar directamente al hígado, el músculo esquelético y el tejido adiposo blanco y causar resistencia a la insulina, sino que también regulan los miARN exógenos secretados para dar como resultado indirectamente la fisiopatología.
3. Este estudio demuestra por primera vez que las células pancreáticas contribuyen al desarrollo de resistencia a la insulina en una etapa muy temprana. Más importante aún, los miR-29 secretados aumentan antes del inicio de la resistencia a la insulina en ratones ob/ob o DIO, lo que indica que los miR-29 secretados pueden ser los factores que inician el desarrollo de la resistencia a la insulina;
4. Este estudio revela las nuevas funciones de los miARN secretados;
5. Este estudio proporciona una estrategia alternativa para el tratamiento de la resistencia a la insulina y la diabetes tipo 2. Dada la importancia obvia de la insulina, los tratamientos actuales se concentran predominantemente en los mecanismos de acción de la insulina. Este estudio sugiere que podría ser insuficiente para tratar la resistencia a la insulina dirigiéndose únicamente a la insulina y su transducción directa de señales, y ofrece una estrategia alternativa que implica la secreción de miARN por parte de la célula.

Chen-Yu Zhang cree que los miARN derivados de los islotes pancreáticos podrían contribuir a un espectro funcional diversificado. Por lo tanto, se necesitan más estudios para descubrir los roles funcionales de los miARN derivados de los islotes pancreáticos y, posteriormente, establecer los mecanismos que subyacen a la regulación multiorgánica integrada en la homeostasis de la glucosa.

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La familia miR-29 exosomal derivada de células pancreáticas mejora la producción de glucosa hepática Más información: Li et al.: «Las células pancreáticas controlan la homeostasis de la glucosa mediante la secreción de miR-29 exosomal 29», publicado en Journal of Extracellular Vesicle, 21 de enero de 2021. Proporcionado por la Facultad de Ciencias de la Vida de la Universidad de Nanjing Cita: Más allá de la secreción de insulina, la función novedosa de las células beta en la regulación de la homeostasis de la glucosa 8) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-02-secretion-insulin-function-beta-cells.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.