Gen del temporalizador circadiano rev-erb relacionado con el aberración del amanecer en la diabetes tipo 2

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Investigadores del Baylor College of Medicine, la Universidad de Shandong en China y otras instituciones pueden haber encontrado una explicación para el fenómeno del amanecer, un aumento anormal del azúcar en la sangre solo por la mañana, observado en muchos pacientes con diabetes tipo 2. Informan en la revista. Naturaleza que los ratones que carecen del gen del reloj circadiano llamado Rev-erb en sus cerebros exhiben características similares a las del fenómeno del amanecer.

Luego, los investigadores examinaron la expresión del gen Rev-erb en pacientes con diabetes tipo 2 comparando un grupo con el fenómeno del amanecer con un grupo sin él y encontraron que la expresión génica siguió un patrón temporal diferente entre ellos, dos grupos. Los resultados apoyan la idea de que un ritmo diario alterado de la expresión del gen Rev-erb puede ser la base del fenómeno del amanecer. Las investigaciones futuras podrían conducir a terapias.

“Comenzamos este estudio para investigar qué funcionaba Rev-erb en el cerebro”, dijo el coautor corresponsal, el Dr. Zheng Sun, profesor asociado de medicina-endocrinología, diabetes y metabolismo en Baylor. “Estamos interesados ​​en este gen porque es un componente ‘farmacológico’ del reloj circadiano con aplicaciones potenciales en la clínica. Rev-erb solo se expresa durante el día, pero no por la noche. Cuando comenzamos, no sabíamos dónde esto nos iba a guiar “.

Los investigadores desarrollaron primero un modelo de ratón mediante la eliminación del gen Rev-erb en las neuronas GABA. Eligieron este enfoque porque la expresión génica está muy enriquecida en un área particular del cerebro llamada núcleo supraquiasmático, que se compone principalmente de neuronas GABA.

Un descubrimiento inesperado

“Observamos algo muy interesante en estos ratones”, dijo Sun. “Eran intolerantes a la glucosa, es decir, tenían niveles altos de glucosa, solo por las noches. Los ratones son nocturnos, lo que significa que se vuelven tan activos por la noche como las personas en la mañana “.

Cuando el cuerpo se despierta y ingiere alimentos, el páncreas secreta insulina para indicarle al cuerpo que baje el azúcar en la sangre. La insulina es más eficaz para hacer este trabajo al despertar que en otros momentos del día. Esta alta sensibilidad a la insulina probablemente se deba a que el cuerpo anticipa comportamientos de alimentación al despertar. En los ratones, la alta sensibilidad a la insulina ocurre por la noche, mientras que en las personas ocurre por la mañana.

Sun y sus colegas encontraron que los niveles anormales más altos de glucosa observados por la noche en los ratones knockout para Rev-erb eran el resultado de una supresión insuficiente de la producción de glucosa hepática por la insulina. Sus datos demuestran un papel esencial del Rev-erb neuronal en la regulación del ritmo de la sensibilidad a la insulina hepática, independientemente de las conductas alimentarias o la producción de glucosa hepática basal.

A continuación, los investigadores buscaron comprender cómo los defectos en la expresión del gen Rev-erb en el cerebro pueden causar cambios en la capacidad del hígado para responder a la insulina. Descubrieron que las neuronas GABA del núcleo supraquiasmático en ratones knockout de Rev-erb tenían una mayor actividad activadora que las neuronas en ratones normales cuando los animales se despertaban y que esta hiperactividad neuronal era suficiente y necesaria para causar intolerancia a la glucosa por la noche. En ratones normales, estas neuronas GABA reducen su actividad de fuego por la noche, reduciendo los niveles de azúcar en sangre. Curiosamente, al reexpresar Rev-erb en ratones knockout, los investigadores encontraron que la expresión de Rev-erb solo es necesaria durante el día, pero no durante la noche, lo que está en línea con el patrón de expresión altamente oscilatorio. De Rev-erb bajo condiciones normales.

Conexión con el fenómeno del amanecer

Los ratones con niveles más altos de glucosa en la noche recordaron a Sun y sus colegas el fenómeno del amanecer observado en personas con diabetes tipo 2. “Dadas las similitudes del fenómeno en ratones y personas, pensamos que quizás este gen que estamos estudiando podría estar relacionado con la biología de los fenómenos del amanecer en pacientes diabéticos ”, dijo Sun, miembro del Centro Oncológico Integral Dan L Duncan de Baylor y del Centro Huffington sobre el Envejecimiento.

En colaboración con el Hospital Qilu de la Universidad de Shandong en China, los investigadores siguieron a 27 pacientes con diabetes tipo 2 con un control continuo de la glucosa. Descubrieron que, aunque los pacientes padecían diabetes de gravedad similar en términos de niveles basales de glucosa, obesidad y otros parámetros, aproximadamente la mitad de los pacientes tenían el fenómeno de la salida del sol, mientras que la otra mitad no.

“Recolectamos la sangre de los pacientes en diferentes momentos del día y determinamos la expresión del gen Rev-erb en los glóbulos blancos, que se relacionó bien con el reloj central del cerebro”, dijo Sun. encontraron que la expresión génica siguió un patrón temporal que era diferente entre los que tenían el fenómeno del amanecer y los que no lo tenían “, dijo Sun.” Proponemos que el patrón temporal alterado de expresión de este gen puede explicar el fenómeno del ‘amanecer en las personas. Es Es posible que, en el futuro, se pueda usar un fármaco para regular este gen para tratar la afección “.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Facultad de Medicina de Baylor. Nota: El contenido se puede cambiar según el estilo y la longitud.

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