Los científicos descubren los múltiples mecanismos de actividad de la metformina, un medicamento para la diabetes ampliamente utilizado la metformina es el medicamento para la diabetes tipo 2 más comúnmente prescrito, sin embargo, los científicos aún no saben a ciencia cierta cómo funciona para controlar los niveles de azúcar en la sangre. Los investigadores están usando una tecnología novedosa para investigar por qué funciona tan bien. Los hallazgos también podrían explicar por qué en estudios recientes se ha demostrado que la metformina extiende la salud y la esperanza de vida.
La metformina
La metformina es el medicamento para la diabetes tipo 2 más comúnmente prescrito, sin embargo, los científicos aún no saben a ciencia cierta cómo funciona para controlar los niveles de azúcar en la sangre. En un esfuerzo de colaboración, investigadores del Instituto Salk, el Instituto de Investigación Scripps y el Colegio Médico Weill Cornell han utilizado una tecnología novedosa para investigar por qué funciona tan bien. Los hallazgos, que identificaron un sorprendente número de «interruptores» bioquímicos para varios procesos celulares, también podrían explicar por qué en estudios recientes se ha demostrado que la metformina extiende la salud y la esperanza de vida. El trabajo fue publicado en Cell Reports el 3 de diciembre de 2019.
«Estos resultados nos brindan nuevas pistas que explorar con el fin de comprender cómo funciona la metformina como medicamento contra la diabetes, junto con los efectos que extienden la salud», dice el profesor Reuben Shaw, coautor del trabajo y director del Centro de Cáncer designado por el NCI, de Salk. «Estos son indicios que ni nosotros ni nadie más habría imaginado».
Anteriormente, la única ruta bioquímica que se sabía que era activada por la metformina era la vía de la AMPK, que Shaw descubrió que detiene el crecimiento celular y cambia el metabolismo cuando los nutrientes son escasos, como puede ocurrir en el cáncer. Sin embargo, los científicos creían que podrían estar involucradas más vías que la de la AMPK.
Los científicos desarrollaron una nueva plataforma de detección para examinar las quinasas, las proteínas que transfieren grupos fosfato, que son interruptores críticos de encendido/apagado en las células y que la metformina puede activar rápidamente. Usando esta tecnología, los investigadores pudieron decodificar cientos de eventos reguladores de «activación de interruptores» que podrían afectar el envejecimiento saludable.
“Ser asesorado por John Yates, uno de los principales investigadores de espectrometría de masa del mundo, y Reuben Shaw, un experto en el campo del metabolismo, me permitió desarrollar y aplicar una tecnología novedosa a una cuestión biológica crítica: ¿qué vías están reguladas por la metformina en el hígado?” dice Ben Stein, primer autor y miembro postdoctoral adjunto en la Facultad de Medicina de Weill Cornell.
Los resultados
Los resultados revelaron que la metformina activa quinasas y vías inesperadas, muchas de ellas independientes de la AMPK. Dos de las quinasas activadas se denominan proteína quinasa D y MAPKAPK2. Estas quinasas son poco conocidas, pero se sabe que tienen alguna relación con el estrés celular, lo que podría conectarlas con los efectos de la salud y la prolongación de la vida observados en otros estudios. De hecho, la metformina se está probando actualmente en múltiples ensayos clínicos a gran escala como un medicamento que prolonga la salud y la esperanza de vida, pero el mecanismo de cómo la metformina podría afectar la salud y el envejecimiento no es claro. El estudio actual indica que la proteína quinasa D y la MAPKAPK2 pueden ser dos factores clave para entregar estos efectos terapéuticos, e identifica nuevos objetivos y procesos celulares regulados por la AMPK que también pueden ser críticos para los efectos beneficiosos de la metformina.
«Nunca imaginamos que estas dos quinasas tendrían algo que ver con la metformina», dice Shaw, titular del puesto honorífico William R. Brody. «Los resultados amplían nuestra comprensión de la manera en que la metformina induce un estrés leve que activa los sensores para restablecer el equilibrio metabólico, lo que explica algunos de los beneficios mencionados anteriormente, como el envejecimiento saludable prolongado en organismos modelo que toman metformina. Las grandes preguntas ahora son sobre cómo la metformina puede beneficiar la salud de todas las personas, no solo de los diabéticos tipo 2».
El futuro
Luego, los investigadores piensan examinar las nuevas vías de señalización que descubrieron con más detalle para comprender mejor los efectos beneficiosos de la metformina.
Fecha: 4 de diciembre de 2019
Fuente: Instituto Salk
Link: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/12/191204090815.htm
Fuente de la historia:
Materiales proporcionados por el Instituto Salk. Nota: El contenido podría haber sido editado en estilo y extensión.
Referencia de la publicación:
- Benjamin D. Stein, Diego Calzolari, Kristina Hellberg, Ying S. Hu, Lin He, Chien-Min Hung, Erin Q. Toyama, Debbie S. Ross, Björn F. Lillemeier, Lewis C. Cantley, John R. Yates Reuben J. Shaw. La proteómica cuantitativa in vivo de la respuesta a la metformina en el hígado revela redes de señalización dependientes e independientes de la AMPK. Cell Reports, 2019; 29 (10): 3331 DOI: 10.1016 / j.celrep.2019.10.117
Nota: Instituto Nutrigenómica no se hace responsable de las opiniones expresadas en el presente artículo.