- Biología / Bioquímica
El descubrimiento de un efecto previamente desconocido del aminoácido alanina sobre el metabolismo celular podría conducir a nuevos fármacos para el control a corto plazo de la glucosa en sangre.
¿Podría un aminoácido proporcionar pistas sobre la diabetes?
Los aminoácidos son pequeñas moléculas de bloques de construcción que el cuerpo utiliza para producir proteínas. La alanina se clasifica como un aminoácido no esencial porque el cuerpo puede producirlo sin tener que obtenerlo de los alimentos.
Los científicos del Centro de Diabetes Joslin y la Escuela de Medicina de Harvard, ambos en Boston, MA, ahora han descubierto un nuevo y único papel para la alanina al estudiarla en células y ratones de laboratorio.
Parece que el aminoácido activa una enzima llamada AMP quinasa (AMPK) que aumenta la producción de energía en las células. Esto resulta en una reducción a corto plazo de la glucosa en la sangre que no involucra a la insulina.
Un artículo de estudio sobre los hallazgos ahora aparece en la revista Molecular Metabolism 1.
“AMPK”, dice la autora principal del estudio, la Dra. Mary-Elizabeth Patti, que es profesora asociada de medicina en la Escuela de Medicina de Harvard e investigadora del Centro de Diabetes Joslin, “es una enzima en las células de todo el cuerpo que se activa cuando se suministran nutrientes. Son bajos, o en respuesta al ejercicio”.
Leer ahora > Los científicos descubren qué impulsa la inflamación en el intestinoÍndice
- 1 AMPK y metabolismo
- 2 Alanina ‘AMPK constantemente activado’
- 3 Alanina bajó la glucosa en ratones
AMPK y metabolismo
Es posible que el descubrimiento sobre el efecto de la alanina en la AMPK pueda llevar a una píldora que una persona pueda tragar antes de una comida para ejercer un efecto temporal sobre el metabolismo de la glucosa.
“Sin embargo, esta es una investigación en etapa temprana, y necesitamos probar el concepto tanto en ratones como en humanos”, agrega la Dra. Patti.
Los científicos ya sabían que AMPK ayuda a regular el metabolismo a nivel celular, tisular y sistémico en respuesta a los niveles de nutrientes.
AMPK logra esto de varias maneras. En las células, por ejemplo, cuando recibe la señal de activación, activa los genes que aumentan la producción de energía.
“La AMPK es algo bueno”, explica la Dra. Patti, “y también puede activarse mediante una variedad de tratamientos para la diabetes tipo 2 , como la metformina”.
La diabetes tipo 2 se desarrolla a partir de la resistencia a la insulina , una condición en la cual el cuerpo no responde adecuadamente a la insulina , la hormona que ayuda a las células a absorber y usar el azúcar en la sangre o la glucosa.
Alrededor del 90 al 95 por ciento de las personas con diabetes tienen diabetes tipo 2 2. Aunque la diabetes tipo 2 generalmente ocurre después de los 45 años, se está volviendo cada vez más común en adultos jóvenes y niños.
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La Dra. Patti y su equipo querían averiguar si algún aminoácido en particular activaba el AMPK. También querían entender cómo funciona el mecanismo de activación a nivel celular y sistémico.
Comenzaron seleccionando varios aminoácidos utilizando células de hígado de rata. Utilizaron células hepáticas porque el hígado desempeña un papel clave en el control de la glucosa en el cuerpo.
“La alanina fue el único aminoácido que pudo activar AMPK de manera consistente”, señala la Dra. Patti.
En la siguiente etapa del estudio, el equipo confirmó que la alanina estaba activando la actividad metabólica de AMPK. También realizaron pruebas para confirmar esto en células hepáticas de humanos y ratones.
Todas las pruebas mostraron que la alanina desencadenó AMPK en células de hígado de rata, ratón y humano, independientemente de si los niveles de glucosa en las células eran altos o bajos.
Alanina bajó la glucosa en ratones
Los científicos entonces realizaron pruebas en ratones vivos. Vieron que los niveles de AMPK en los ratones aumentaron cuando administraron a los animales dosis orales de alanina. También encontraron que los ratones que recibieron alanina antes de recibir una dosis de glucosa desarrollaron niveles más bajos de glucosa.
Pruebas adicionales revelaron que el mismo mecanismo estaba presente en ratones con y sin obesidad , a pesar de que la glucosa a menudo se metaboliza de manera diferente en ratones con sobrepeso y sobrepeso.
Leer ahora > ¿Puede la diabetes afectar sus dientes y causar enfermedad de las encías?En un conjunto final de experimentos, los investigadores revelaron que los cambios en los niveles de glucosa no fueron el resultado de la secreción de insulina y glucagón. En su lugar, se debieron a que el AMPK ayudó al hígado a utilizar la glucosa y a liberar menos al cambiar el proceso del metabolismo celular.
“Todos estos datos en conjunto sugieren que los aminoácidos, y específicamente la alanina, pueden ser una forma potencial única de modificar el metabolismo de la glucosa”.
Dra. Mary-Elizabeth Patti
Referencias:
- ScienceDirect – La l-alanina activa la proteína quinasa hepática activada por AMP y modula el metabolismo sistémico de la glucosahttps://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212877818307889?via%3Dihub
- CDC – Diabetes https://www.cdc.gov/diabetes/basics/type2.html
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