Gen del reloj circadiano Rev-erb relacionado con el fenómeno del amanecer en la diabetes tipo 2
Investigadores del Baylor College of Medicine pueden haber encontrado una explicación para el fenómeno del amanecer, un aumento anormal del azúcar en la sangre solo por la mañana, observado en muchos pacientes con diabetes tipo 2 diabetes. Crédito: Facultad de Medicina de Baylor
Los investigadores de la Facultad de Medicina de Baylor, la Universidad de Shandong en China y otras instituciones pueden haber encontrado una explicación para el fenómeno del amanecer, un aumento anormal del azúcar en la sangre solo por la mañana, observado en muchos pacientes con diabetes tipo 2. diabetes. Informan en la revista Nature que los ratones que carecen del gen del reloj circadiano llamado Rev-erb en el cerebro muestran características similares a las del fenómeno del amanecer.
Luego, los investigadores observaron la expresión del gen Rev-erb en pacientes con diabetes tipo 2 comparando un grupo con el fenómeno del alba con un grupo sin él y descubrieron que la expresión del gen seguía un patrón temporal diferente entre estos dos grupos. Los hallazgos respaldan la idea de que un ritmo diario alterado de expresión del gen Rev-erb puede ser la base del fenómeno del amanecer. Las investigaciones futuras pueden conducir a terapias.
«Comenzamos este estudio para investigar cuál era la función de Rev-erb en el cerebro», dijo el coautor correspondiente, el Dr. Zheng Sun, profesor asociado de medicina y endocrinología. , diabetes y metabolismo en Baylor. «Estamos interesados en este gen porque es un componente ‘drogable’ del reloj circadiano con aplicaciones potenciales en la clínica. Rev-erb se expresa solo durante el día, pero no durante la noche. Cuando empezamos, no sabíamos dónde estaba esto». iba a guiarnos».
Los investigadores primero desarrollaron un modelo de ratón eliminando el gen Rev-erb en las neuronas GABA. Eligieron este enfoque porque la expresión del gen está muy enriquecida en un área particular del cerebro llamada núcleo supraquiasmático que está compuesto principalmente de neuronas GABA.
Un hallazgo inesperado
«Observamos algo muy interesante en estos ratones», dijo Sun. «Eran intolerantes a la glucosa, es decir, tenían niveles altos de glucosa solo por la noche. Los ratones son nocturnos, lo que significa que se vuelven activos por la noche como lo hace la gente por la mañana».
Cuando el cuerpo se despierta y ingiere alimentos , la insulina es secretada por el páncreas para indicarle al cuerpo que baje el azúcar en la sangre. La insulina es más efectiva para hacer este trabajo al despertar que en otros momentos del día. Esta alta sensibilidad a la insulina probablemente se deba a que el cuerpo anticipa los comportamientos de alimentación al despertar. En los ratones, la alta sensibilidad a la insulina ocurre por la noche, mientras que en las personas ocurre por la mañana.
Sun y sus colegas descubrieron que los niveles anormales de glucosa más altos observados por la noche en los ratones con Rev-erb knockout se debían a una supresión insuficiente de la producción de glucosa en el hígado por parte de la insulina. Sus datos demuestran un papel esencial de Rev-erb neuronal en la regulación del ritmo de sensibilidad a la insulina hepática independientemente de los comportamientos alimentarios o la producción de glucosa hepática basal.
A continuación, los investigadores buscaron comprender cómo los defectos en la expresión del gen Rev-erb en el cerebro puede provocar cambios en la capacidad del hígado para responder a la insulina. Descubrieron que las neuronas GABA del núcleo supraquiasmático en ratones knockout para Rev-erb tenían una actividad de activación más alta que las neuronas de ratones normales cuando los animales se despertaban, y que esta hiperactividad neuronal era suficiente y necesaria para causar intolerancia a la glucosa por la noche.
En ratones normales, estas neuronas GABA disminuyen su actividad de activación por la noche, lo que reduce los niveles de azúcar en la sangre. Curiosamente, al volver a expresar Rev-erb en los ratones knockout, los investigadores descubrieron que la expresión de Rev-erb solo es necesaria durante el día, pero no durante la noche, lo que está en línea con el patrón de expresión altamente oscilatorio de Rev-erb endógeno. erb en condiciones normales.
Conectando con el fenómeno del amanecer
Los ratones que tenían niveles más altos de glucosa en la noche recordaron a Sun y sus colegas el fenómeno del amanecer observado en personas con diabetes tipo 2. «Dadas las similitudes del fenómeno en ratones y personas, pensamos que tal vez este gen que estamos estudiando podría estar relacionado con la biología del fenómeno del amanecer en pacientes diabéticos», dijo Sun, miembro del Centro Integral de Cáncer Dan L Duncan de Baylor y el Centro Huffington sobre el Envejecimiento.
En colaboración con el Hospital Qilu de la Universidad de Shandong en China, los investigadores siguieron a 27 pacientes con diabetes tipo 2 con monitoreo continuo de glucosa. Descubrieron que, aunque los pacientes tenían diabetes con una gravedad similar en términos de niveles basales de glucosa, obesidad y otros parámetros, aproximadamente la mitad de los pacientes tenían el fenómeno del alba mientras que la otra mitad no.
«Recolectamos la sangre de los pacientes en diferentes momentos del día y determinó la expresión del gen Rev-erb en los glóbulos blancos, que se ha informado que se correlaciona bien con el reloj central del cerebro», dijo Sun. «Curiosamente, descubrimos que la expresión del gen seguía un patrón temporal que era diferente entre los que tenían el fenómeno del amanecer y los que no», dijo Sun. «Proponemos que el patrón temporal alterado de expresión de este gen puede explicar los fenómenos del amanecer en las personas. Es posible que, en el futuro, se pueda usar un medicamento para regular este gen para tratar la afección».
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Un guardián contra la resistencia a la insulina en el cerebro Más información: Guolian Ding et al, REV-ERB en las neuronas GABAérgicas controla la sensibilidad a la insulina hepática diurna, Nature (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-03358-w Información de la revista: Nature
Proporcionado por Baylor College of Medicine Cita: Gen del reloj circadiano Rev-erb relacionado con el amanecer fenómeno en la diabetes tipo 2 (25 de marzo de 2021) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-03-circadian-clock-gene-rev-erb-linked.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.