Una proteína sorprendente en la diabetes
Los ratones que carecen de CNOT3 en las células beta pancreáticas tienen menos células productoras de insulina, lo que lleva a la diabetes. Crédito: OIST
Una proteína que es común en todo el cuerpo juega un papel clave en la regulación de los niveles de glucosa, dice una nueva investigación realizada en la Unidad de Señal Celular en la Universidad de Graduados del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (OIST) y el Centro de Medicina Integrativa Riken Ciencias. Se descubrió que esta proteína, llamada CNOT3, silencia un conjunto de genes que, de otro modo, provocarían el mal funcionamiento de las células productoras de insulina, lo que está relacionado con el desarrollo de la diabetes.
La diabetes es un trastorno común que causa niveles muy altos de glucosa en la sangre. Si no se trata, puede provocar problemas de salud graves, como insuficiencia renal, enfermedades cardíacas y pérdida de la visión. Este trastorno ocurre cuando no hay suficiente insulina en el cuerpo o cuando las respuestas inducidas por la insulina se debilitan. La insulina normalmente permite que la glucosa ingrese a las células para usarla como energía y, por lo tanto, sin ella, la glucosa se acumula en la sangre. La falta de insulina a menudo se debe a que las células beta del páncreas, que normalmente sintetizan y secretan insulina, han dejado de funcionar correctamente.
«Sabemos que los defectos en las células beta pueden provocar niveles altos de glucosa en la sangre y , eventualmente, diabetes». dijo la Dra. Dina Mostafa, ex Ph.D. estudiante de la Unidad y primer autor del artículo publicado en Communications Biology. «Nuestros resultados sugieren que CNOT3 tiene algo que ver con esto y desempeña un papel clave en el mantenimiento de la función normal de las células beta». es un jack-of-all-trades. Muchos órganos en todo el cuerpo lo expresan y regula diferentes genes en diferentes tejidos. Pero su actividad tiene una base común: ayuda a mantener las células vivas, sanas y funcionando correctamente. Hace esto a través de varios mecanismos diferentes, como producir las proteínas correctas o suprimir ciertos genes.
Aquí, los investigadores estudiaron su función en las células de los islotes del tejido pancreático en ratones. Es notoriamente difícil trabajar con estos islotes, ya que ocupan solo del uno al dos por ciento del páncreas, pero es donde se encuentran las células beta.
Los investigadores primero observaron si la expresión de CNOT3 difería en los diabéticos ratones en comparación con ratones no diabéticos. Al observar estos islotes, encontraron que había una disminución significativa en el CNOT3 en los islotes diabéticos en comparación con los no diabéticos.
Para investigar más a fondo la función de la proteína, los investigadores bloquearon su producción en las células beta de ratones por lo demás normales. Durante cuatro semanas, el metabolismo de los animales funcionó con normalidad, pero a la octava semana habían desarrollado una intolerancia a la glucosa y a las 12 semanas tenían diabetes en toda regla.
Sin CNOT3, los investigadores descubrieron que algunos genes, que normalmente están desactivados en las células beta, se activan y comienzan a producir proteínas. En circunstancias normales, estos genes están silenciados porque una vez que se activan, causan todo tipo de problemas a las células beta, como evitar que secreten insulina en respuesta a la glucosa.
«Todavía no saber mucho sobre este tipo de genes, como cuál es su función normal y el mecanismo que interviene en su silenciamiento», dijo el Dr. Mostafa. «Por lo tanto, fue muy gratificante encontrar que CNOT3 es un factor importante para mantenerlos apagados».
La conexión del ARN mensajero:
Más investigaciones sobre los mecanismos celulares detrás de esto encontraron un vínculo sorprendente entre CNOT3 y el ARN mensajero de estos genes normalmente desactivados. Un ARN mensajero (ARNm) es una molécula monocatenaria que corresponde a la secuencia genética de un gen y es fundamental para sintetizar proteínas.
En circunstancias normales, el ARNm de estos genes apenas se expresa. Pero una vez que se eliminó CNOT3, los investigadores encontraron que el ARNm era mucho más estable. De hecho, la proteína se produjo a partir del ARNm estabilizado, que tiene efectos desfavorables sobre la función normal del tejido. Esto sugiere que al menos una forma en que estos genes se mantienen apagados es a través de la desestabilización de su ARNm, impulsada por CNOT3.
«Este estudio es un paso hacia la comprensión de los mecanismos moleculares que gobiernan la función normal de las células beta «, dijo el Dr. Mostafa. «En última instancia, podría contribuir a nuevas formas de prevenir y tratar la diabetes».
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Pequeños aumentos en la glucosa en sangre desencadenan grandes cambios en las células productoras de insulina Más información: Dina Mostafa et al. Pérdida de identidad de células beta y fenotipo diabético en ratones causada por la interrupción de la deadenilación del ARNm dependiente de CNOT3, Communications Biology (2020). DOI: 10.1038/s42003-020-01201-y Información de la revista: Communications Biology
Proporcionado por el Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa Cita: Una proteína sorprendente en la diabetes (2020, 28 de agosto) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-08-protein-player-diabetes.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.