Estudio avanza en el conocimiento de lo que ocurre en nuestras células tras el ejercicio
Ilustración de una huella dactilar obtenida a partir del fosfoproteoma de uno de los participantes del estudio. Cada cuadrado representa un fosfosito, y el color representa cuán diferente es ese fosfosito de los otros sujetos. Crédito: Elise Needham.
Un equipo internacional de investigadores ha desarrollado un nuevo enfoque para identificar qué proteínas en nuestras células son más críticas para aumentar la absorción de azúcar después del ejercicio, un importante beneficio del ejercicio que puede ayudar a mantener buenos niveles de azúcar en la sangre.
Los resultados de este trabajo se publican en la edición de diciembre de la revista de investigación internacional Nature Biotechnology, resultado de una colaboración global de científicos de la Universidad de Sydney y la Universidad de Copenhague.
Al medir proteínas directamente en los músculos humanos utilizando tecnología de punta llamada espectrometría de masas, los investigadores descubrieron que cada persona tiene su propia «huella digital» única de las actividades de las proteínas.
El método que han desarrollado identifica cambios en las proteínas que difieren entre estudiaron a los participantes de la misma manera que lo hace la absorción de azúcar.
Usando este método, descubrieron un mecanismo por el cual el ejercicio aumenta la absorción de azúcar en los músculos después de la estimulación con insulina, proporcionando una nueva comprensión de este complejo proceso.
«Todos sabemos que el ejercicio es bueno para nosotros, pero también ayuda a prevenir enfermedades específicas. Por ejemplo, mejora la capacidad de nuestros músculos para absorber el azúcar de la sangre después de una comida», dijo el coautor principal, el profesor David James, ARC Laureate y Leonard P. Ullmann Presidente de Biología de Sistemas Metabólicos en el Centro Charles Perkins y la Facultad de Medicina y Salud y la Facultad de Ciencias de la Universidad.
«Cuando este proceso falla, se llama ‘prediabetes’, un factor de riesgo para muchas enfermedades, incluidas las enfermedades cardíacas, la diabetes tipo 2 y algunos tipos de cáncer. Los investigadores no saben qué causa la prediabetes, pero si lo supieran, podrían diseñar medicamentos para tratar esta afección antes de que desencadene la enfermedad».
Abriendo las ‘puertas’ de las proteínas
Absorción de azúcar por músculo es llevado a cabo por una colección de máquinas moleculares llamadas proteínas.
Este proceso comienza con la unión de la pequeña proteína insulina a otras proteínas receptoras en la superficie de las células grasas y musculares. Esto desencadena una cascada de miles de proteínas señales dentro del proceso cella denominado ‘fosforilación’. En última instancia, estas señales de fosforilación abren «puertas» de proteínas, trayendo azúcar a las células.
Actualmente sabemos que en la prediabetes muchas de estas señales son defectuosas, pero no No sé cuáles son los más importantes de corregir.
Elise Needham, candidata a doctorado en la Universidad de Sydney y autora principal del estudio, dijo que un desafío clave ha sido la complejidad de la fosforilación.
«El ejercicio implica miles de cambios en las señales de fosforilación, y no sé cuáles son los más importantes para regular los efectos beneficiosos del ejercicio», dijo la Sra. Needham.
«Para abordar este desafío, desarrollamos un método llamado ‘fosfoproteómica personalizada'».
Usando este enfoque, el equipo descubrió un nuevo mecanismo mediante el cual las células musculares humanas coordinan la respuesta al ejercicio y la insulina.
«Las diferencias entre individuos significan que existe una variación biológica considerable en la fosforilación, como una ‘huella digital’ molecular «, dijo el coautor principal, el Dr. Sean Humphrey, del Centro Charles Perkins.
«Esto reduce la probabilidad de identificar las respuestas más importantes. En lugar de ver esto como un obstáculo, lo usamos a nuestro favor».
Los investigadores también creen que la tecnología puede ayudar a identificar otros interruptores moleculares importantes. Por ejemplo, en el futuro, la fosfoproteómica personalizada permitirá la comparación de células enfermas con células sanas, lo que ayuda a descubrir las causas de enfermedades complejas.
Explore más
Un nuevo enfoque para tratar la diabetes tipo 2 muestra niveles de azúcar en sangre normales prolongados después de un único procedimiento Más información : Elise J. Needham et al, La fosfoproteómica personalizada identifica la señalización funcional, Nature Biotechnology (2021). DOI: 10.1038/s41587-021-01099-9 Información de la revista: Nature Biotechnology
Proporcionado por la Universidad de Sydney Cita: El estudio avanza en el conocimiento de lo que sucede en nuestras células después del ejercicio (10 de diciembre de 2021) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-12 -advances-knowledge-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.