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El estudio muestra cómo un mecanismo regulador nuevo sirve como biomarker dominante para la diabetes

Un estudio reciente llevado por los investigadores en el departamento de universidad de Tejas A&M de la nutrición y de la ciencia de la alimentación muestra cómo un mecanismo regulador nuevo sirve como biomarker importante para el revelado de la diabetes, así como un objetivo terapéutico potencial para su prevención.

El estudio se puede encontrar en línea en la edición de noviembre del gorrón de la diabetes de la asociación americana de la diabetes en http://diabetes.diabetesjournals.org/content/67/11/2167 o PubMed.gov en https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30201683.

El “glucagón y la insulina son las hormonas pancreáticas más importantes de tejidos del objetivo, tales como el hígado, en control de niveles apropiados de la glucosa en respuesta a la toma de comida,” al Dr. explicado Shaodong Guo, científico de la investigación de Tejas A&M AgriLife en el departamento de la nutrición y de la ciencia de la alimentación en la universidad de Tejas A&M, College Station.

Guo era investigador primario y autor correspondiente para el estudio, que implicó a varios otros investigadores del departamento. La participación adicional en el estudio vino del departamento de la endocrinología en la tercera universidad médica militar, Chongqing, China; la división de la endocrinología, departamento del remedio, Universidad John Hopkins, Baltimore, Maryland; y el departamento de la química, universidad de estado de Cleveland, Cleveland, Ohio.

Durante el ayuno, Guo dijo, el glucagón se secreta de las uno-células pancreáticas para elevar la glucosa en sangre, protegiendo la carrocería contra hipoglucemia. El glucagón también se ha atado al revelado de la hiperglucemia diabética, principal con el aumento de la producción hepática de la glucosa, o a HGP.

El factor Foxo1, una proteína de la transcripción que desempeñe un papel importante en la regulación de la expresión de genes, asciende HGP con la expresión cada vez mayor de los genes que codifican las enzimas régimen-limitadoras responsables de la producción de la glucosa, él dijo.

El “glucagón ejerce su función con atar a un receptor G-proteína-acoplado o GCGR,” Guo explicó. “Cuando el receptor ata con glucagón que estimula la membrana celular, que a su vez activa la cinasa de proteína A, o PKA, haciendo señales para que las enzimas metabólicas o la expresión génica aumenten la glucosa en sangre.”

Guo dijo que exceso de un nivel del glucagón de la sangre está presente en animales y seres humanos con diabetes, HGP excesivo estimulante y contribuir a la hiperglucemia diabética.

La “desorganización de la producción hepática apropiada de la glucosa sirve como mecanismo subyacente importante para el revelado del tipo - la diabetes 2,” él dijo. “El glucagón pancreático de la hormona aumenta HGP y la insulina lo disminuye. Junto, controlan homeostasis de la glucosa en sangre.”

Guo dijo que producción de la glucosa es suprimida por la insulina implicada en la regla transcriptiva del gen en el núcleo de las células de hígado, y Foxo1 es un componente importante de las cascadas de la insulina-transmisión de señales que regulan incremento, la diferenciación y el metabolismo celulares.

“El propósito de este estudio era aprender qué papel Foxo1 desempeña en cómo el glucagón regula HGP,” él dijo. “Investigamos el mecanismo molecular y fisiológico de la regla Foxo1 con la fosforilación con el objetivo mejor de entender los fundamentales del homeostasis de la glucosa en sangre y la patogenesia de la diabetes.”

La fosforilación, la agregación de un grupo del phosphoryl, es importante para la función de la proteína como este cambio casi activa o desactiva la mitad de las enzimas de la carrocería, regulando su función.

Para establecer cómo esta fosforilación Foxo1 trabajaría en un modelo animal, los investigadores utilizaron la tecnología CRISPR/CAS9 en la generación de Foxo1 “pistoneo-en” ratones para utilizar en su investigación.

“Foxo1 se estabiliza en el hígado de ratones de ayuno cuando se disminuye la insulina y el glucagón se aumenta de la circulación de sangre,” él dijo. “Estimular el GCGR da lugar a la activación de la ciclasa del adenilato, una enzima que desempeña los papeles reguladores dominantes en esencialmente todas las células, y produce niveles crecientes de PKA intracelular.”

Guo dijo el estudio mostró que la supresión hepática Foxo1 en los ratones redujo importante la producción hepática y la glucosa en sangre de la glucosa.

“Este resultado, junto con lo que aprendimos de alguno la investigación anterior hecha conjuntamente con el departamento, mostró que habíamos determinado un molecular nuevo, celular y el mecanismo fisiológico por el cual Foxo1 media la transmisión de señales del glucagón vía la fosforilación para controlar gluconeogénesis hepática y la glucosa en sangre,” él dijo.

Guo dijo que este estudio demostró más lejos que Foxo1 es un mediador de las cascadas múltiples de la transmisión de señales y que integra diversas hormonas y cinasas de proteína intracelulares en la programación de esa sensibilidad de la insulina de los mandos, HGP y glucosa en sangre.

“Un alto nivel del glucagón está presente en tipo 1 y tipo - la diabetes 2, y Foxo1 desempeña un papel dominante en el mecanismo fundamental que lleva a exceso de gluconeogénesis del hígado y dando por resultado hiperglucemia diabética,” Guo dijo. “Esto sugiere que HGP glucagón-mediado podría ser una intervención terapéutica potencial importante para el mando y la prevención posible de la diabetes.”