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5 de Noviembre de 2019
Diabetes

Células pancreáticas capaces de producir insulina en respuesta a la luz azul

En un modelo animal de diabetes, el trasplante de estas células beta bajo la piel de los ratones normalizó los niveles de glucosa en sangre, tras la exposición a la radiación.

La introducción de una proteína fotosensible en las células beta del páncreas permite activar la secreción de insulina. En la imagen, islote de Langerhans de un páncreas de rata. Se observan las células beta (verde) productoras de insulina, las células alfa (rojo) productoras de glucagón y los núcleos celulares (azul). [Wikimedia Commons]

La glucosa constituye la principal fuente de energía de las células del organismo. Sin embargo, para que estas puedan captarla, resulta de vital importancia que las células beta del páncreas secreten la hormona insulina tras la ingesta de alimentos. La degeneración de las células pancreáticas o bien la pérdida de sensibilidad a la acción de la insulina en los tejidos originan la diabetes mellitus.

Ahora, en su trabajo más reciente publicado por la revista ACS Synthetic Biology, Fan Zhang y Emmanuel S. Tzanakakis, de la Universidad Tufts en Boston, postulan que el trasplante de células beta capaces de producir insulina en respuesta a la radiación azul podría, en un futuro, ayudar en el tratamiento de esta enfermedad.

Para alcanzar su objetivo, los científicos emplearon la optogenética. Esta técnica consiste en introducir genes que codifican proteínas sensibles a la luz en las células que componen un tejido, a fin de controlar su función.

Así pues, los investigadores modificaron las células pancreáticas para que expresaran la molécula fotosensible adenilciclasa (PAC, por sus siglas en inglés) del género de bacterias Beggiatoa. La exposición a la luz azul provoca que PAC active la producción del nucleótido adenosín monofosfato cíclico, o AMPc, involucrado en la secreción de insulina en respuesta a un aumento de los niveles de glucosa en sangre. El sistema mostró buenos resultados en cultivo.

Pero ¿y en modelo animal? Para responder a dicha cuestión, los autores inyectaron las células beta modificadas bajo la piel de ratones tratados a fin de desarrollar diabetes. Tras establecer la intensidad de radiación necesaria para atravesar el tejido cutáneo, los autores procedieron a estimular las células trasplantadas. Ello corrigió el estado hiperglucémico de los roedores, pues aumentó la concentración de insulina en el plasma sanguíneo. De forma interesante, en ausencia de luz azul no se observó dicho efecto, hecho que confirma la especificidad de PAC.

Para Zhang y Tzanakakis, de confirmarse, el hallazgo abriría la posibilidad de desarrollar tratamientos basados en la optogenética a fin de combatir la diabetes.

Marta Pulido Salgado

Referencia: «Amelioration of diabetes in a murine model upon transplantation of pancreatic β‑cells with optogenetic control of cyclic adenosine monophosphate», de F. Zhang y E. S. Tzanakakis, en ACS Synthetic Biology; 8, páginas 2248−2255, publicado el 13 de septiembre de 2019.

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