El estudio identifica un nuevo enfoque potencial para tratar las complicaciones de la diabetes
La hipoxia aumenta las ROS circulantes en pacientes con diabetes, pero no en sujetos de control sin diabetes. Los controles sanos (A) y los sujetos con diabetes tipo 1 (B) fueron expuestos a hipoxia intermitente durante 1 hora. Se tomó sangre periférica antes (0 h) y después (1 h) de la exposición a la hipoxia. Los niveles de ROS se analizaron mediante espectroscopia de resonancia paramagnética de electrones (EPR) con sondas de giro CPH (n = 1013). Los datos se representan como SEM medio. *, p < 0,05 analizado utilizando la prueba t de Student de dos colas para datos no apareados. Esta figura tiene un suplemento de figura. Crédito: DOI: 10.7554/eLife.70714
Un nuevo estudio del Karolinska Institutet arroja nueva luz sobre cómo la diabetes causa daño en los tejidos cuando los niveles de oxígeno caen, y apunta a la represión de un complejo proteico como un posible objetivo de tratamiento para las complicaciones de la diabetes. Los hallazgos se publican en la revista eLife.
La diabetes es una afección grave que hace que el nivel de azúcar en la sangre sea demasiado alto. En pacientes con diabetes, la sobreproducción de especies reactivas de oxígeno celular (ROS), sustancias químicas altamente reactivas formadas a partir del oxígeno, puede provocar daños graves en los tejidos. El nuevo estudio sugiere que la represión de un complejo proteico llamado factor 1 inducible por hipoxia (HIF-1) contribuye a esta sobreproducción de ROS y, por lo tanto, puede ser un objetivo terapéutico atractivo.
«La hipoxia, un condición en la que los niveles de oxígeno caen en nuestros tejidos, también se ha identificado recientemente como un factor dañino en la diabetes», explica Xiao-Wei Zheng, gerente principal de laboratorio en el Departamento de Medicina y Cirugía Molecular del Instituto Karolinska, y coautor principal de el estudio junto con Sampath Narayanan y Cheng Xu, también del Karolinska Institutet. «En nuestro estudio, queríamos examinar las conexiones entre HIF-1, la hipoxia y la sobreproducción de ROS celular en la diabetes».
Los investigadores reclutaron a 13 voluntarios no fumadores con diabetes tipo 1 y 11 voluntarios sanos. . Expusieron a los participantes a hipoxia leve e intermitente cinco veces, en total durante una hora. Tomaron muestras de sangre de los participantes antes e inmediatamente después de la exposición a la hipoxia y analizaron los cambios en sus niveles de ROS. Los resultados mostraron que la hipoxia condujo a un aumento de los niveles de ROS en los voluntarios con diabetes, mientras que los que no tenían la afección no se vieron afectados.
Los niveles altos de glucosa reprimen HIF-1
A medida que la hipoxia aumenta los ROS celulares niveles en la diabetes, y HIF-1 ayuda a las células a responder a la hipoxia, el equipo planteó la hipótesis de que la represión de HIF-1 contribuiría a la sobreproducción de ROS. Para probar esto, analizaron la relación entre HIF-1, los niveles de glucosa y la producción de ROS y sus consecuencias funcionales, en células extraídas de riñones de ratón y directamente en los riñones de modelos de diabetes en ratones. Descubrieron que los niveles altos de glucosa reprimían el HIF-1 tanto en las células hipóxicas como en los riñones de los ratones a través de un mecanismo que dependía de enzimas llamadas HIF prolil-hidroxilasas (PHD). Esta represión de HIF-1 contribuyó a su vez a la producción excesiva de ROS.
Finalmente, el equipo demostró que restaurar la función de HIF-1 en los ratones redujo la sobreproducción de ROS en las células de sus tejidos y protegió a los animales. ‘ contra la muerte celular y el daño.
«Hemos demostrado que la represión de HIF-1 juega un papel central en la sobreproducción de ROS y el daño tisular en la diabetes y, por lo tanto, es un posible objetivo de tratamiento para estas complicaciones ”, concluye Sergiu Catrina, profesor y médico principal del Departamento de Medicina y Cirugía Molecular del Instituto Karolinska, y coautor principal del estudio junto con Fredrik Palm, de la Universidad de Uppsala. «Estos resultados son oportunos, ya que el primer inhibidor de PHD que puede activar HIF-1 se aprobó recientemente para uso clínico en pacientes con enfermedades renales crónicas. Si nuestros hallazgos se verifican en estudios futuros, se podrían probar inhibidores similares como nuevas terapias potenciales. para la diabetes».
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La falta de una molécula importante en los glóbulos rojos causa daño vascular en la diabetes tipo 2 Más información: Xiaowei Zheng et al, La represión del factor 1 inducible por hipoxia contribuye al aumento producción de especies de oxígeno reactivo mitocondrial en diabetes, eLife (2022). DOI: 10.7554/eLife.70714 Información de la revista: eLife
Proporcionado por Karolinska Institutet Cita: El estudio identifica un nuevo enfoque potencial para tratar las complicaciones de la diabetes (2022, 15 de febrero) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-02-potential-approach-diabetes-complications.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.