Uso de gusanos para prevenir las complicaciones de Diabetes como la neuropatía

Los investigadores han encontrado un sensor para las moléculas reactivos relacionados con complicaciones de la diabetes con gusanos, que puede proporcionar nuevas terapias para la diabetes graves problemas de salud como la neuropatía.

Científicos utilizando gusanos para prevenir las complicaciones de Diabetes como la neuropatía
En el laboratorio Chaudhuri y Bose identifican un sensor crítico para MGO, una proteína llamada TRPA1 (y una vía de nombre similar) responde al alto MGO en el cuerpo y los desintoxica.

Los investigadores del Instituto Buck han encontrado un sensor para las moléculas reactivos relacionados con las complicaciones diabéticas, proporcionar una vía para estudiar muchos de los estragos de una enfermedad que afecta a 29 millones de personas en los Estados Unidos..

El trabajo de, en el nematodo C. elegans y detallada en Current Biology, proporciona particular promesa para aquellos que sufren de daño a los nervios dolorosos relacionados con la diabetes.

Los científicos identificaron dos compuestos naturales, incluyendo el ácido alfa-lipoico de suplemento, que previno el daño del nervio en gusanos experimenta una hipersensibilidad similar a tocar como lo hacen los seres humanos que sufren de neuropatía diabética. Los compuestos de curan esencialmente los nematodos de la condición.

“Nos damos cuenta que es un gran salto entre los seres humanos y C. elegans, pero ’ es importante tener en cuenta que la vía implicados en la neuropatía está conservada entre especies,” dijo Buck profesor Pankaj Kapahi, Doctorado, científico en el estudio. “Ahora tenemos un buen modelo y un camino nuevo que nos permite estudiar muchas de las complicaciones de la diabetes. También tenemos nuevos compuestos que lenta la acumulación de estas moléculas tóxicas y muestran la verdadera promesa en el alivio de una condición muy dolorosa.”

El trabajo pone de relieve uno de los objetivos en el laboratorio Kapahi – para desarrollar tratamientos que tratan las complicaciones peligrosas para la vida de tipo 2 diabetes, que incluyen la neurodegeneración, enfermedades cardiovasculares, e insuficiencia renal. El envejecimiento de la población destaca la necesidad de terapias, teniendo en cuenta que en los Estados Unidos casi 27 por ciento de los adultos 65 o más con diabetes.

Esta investigación se centró en la identificación de la causa de la neuropatía diabética, una disfunción de los nervios periféricos, que puede causar entumecimiento, debilidad, y el dolor. La Asociación Americana de Diabetes dice que aproximadamente la mitad de todas las personas con diabetes tienen alguna forma de daño del nervio.

Reducción a cero en sobre edad

El estudio, dirigido por postdoctorantes Jyotiska Chaudhuri, Doctorado, y Neelanjan Bose, Doctorado, centrado en un compuesto llamado metilglioxal (MGO) que se forma de la glucosa en el cuerpo. MGO es extremadamente tóxico y reacciona con las proteínas esenciales, DNA, y lípidos a las edades de forma- productos finales de glicación avanzada que han sido implicados como la causa de muchas complicaciones de la diabetes. Las edades también son sospechosos de contribuir al Alzheimer ’ s y Parkinson ’ enfermedades s, que se han relacionado con el tipo 2 diabetes. Kapahi dice aquellos que quieren ver edades forma en tiempo real sólo tiene que poner algo de carne en un sartén caliente. “El dorado que ves cuando se dore la carne es un ejemplo de la reticulación de relacionadas con la edad que se presenta en las proteínas,” dijo.

Las edades afectan a casi cada tipo de célula y son un subproducto normal del metabolismo y generalmente no son un problema para los que comen una dieta saludable. Pero la producción de las edades rampas para arriba cuando el azúcar en la sangre está fuera de control, como en la diabetes. Kapahi dice, en algún momento, daño de edad acumulada se convierte en irreversible. “Nuestro objetivo es evitar que se formen en primer lugar,” añadió.

TRPA1 y metilglioxal

En el laboratorio Chaudhuri y Bose identifican un sensor crítico para MGO, una proteína llamada TRPA1 (y una vía de nombre similar) responde al alto MGO en el cuerpo y los desintoxica. “TRP (Potencial transitorio del Receptor) los canales iónicos son proteínas evolutivamente conservadas que funcionan en la detección de muchos estímulos,” Chaudhuri dijo. “De ellos, TRPA1 es un receptor de mechanosensory conocido que responde a muchos estímulos nocivos – incluyendo el dolor. Porque nuestro modelo exhibe fenotipos mechanosensory examinamos si jugó un papel en la neuropatía diabética.” Los posdoctorados impulsaron la actividad de TRPA1 alimentando el ácido alfa-lipoico de nematodos y el ácido podocarpic, un compuesto encontrado en la corteza de una conífera que crece en Australia y Nueva Zelanda. Bose dijo que los resultados eran dramáticos. “Los gusanos no eran extremadamente sensibles al tacto, mueve normalmente, no se exhibió ningún daño neuronal y vivió una vida larga saludable. Nuestro trabajo demuestra que TRPA1 actividad es crítica en la limitación de las complicaciones diabéticas.”

Ácido alfa-lipoico es un antioxidante que natural se encuentran en vísceras como el hígado y riñón, así como en la levadura, espinacas y brócoli. Lo ’ s también está disponible como un suplemento. Varios estudios en humanos sugieren que el ácido alfa-lipoico ayuda a niveles más bajos de azúcar en la sangre. Se ha utilizado durante años para tratar los síntomas de la neuropatía diabética periférica en Alemania, donde es más comúnmente administrado en dosis altas por vía intravenosa.


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Kapahi espera que el nuevo modelo, con su enfoque onTRPA-1, MGO y edades, ayudar a los investigadores comprender y abordar la patología compleja del tipo 2 diabetes y sus complicaciones. Teniendo en cuenta la variabilidad de las respuestas entre las personas con la enfermedad, Kapahi dijo, “Algunos pacientes con diabetes Obtén complicaciones, otros don ’ t. Algunos padecen prediabetes desarrollan problemas. Por qué algunos consiguen la retinopatía diabética y otros desarrollan problemas renales? Existen probablemente factores de riesgo genético en juego y centrándose únicamente en el control de glucosa en la sangre ganó ’ t es suficiente para hacer frente a necesidades del paciente.” Kapahi ha añadido que el gusano de breve duración proporciona un camino para llegar a la causa de las complicaciones diabéticas, y también facilita el descubrimiento de medicamentos rápida. “Puede tomar décadas para que los síntomas se desarrollan en los seres humanos – en el gusano vemos problemas dentro de dos semanas.”

También piensa que los hallazgos podrían ayudar a la piedra de afilar en investigaciones sobre las sustancias que se conocen para activar TRPA-1, como la canela, ajo, y wasabi. “Hay algunas pruebas de que personas que comen comida picante se protegen contra la diabetes,” Kapahi dijo. “Tal vez lo ’ s por TRPA-1.”

Investigadores en el laboratorio Kapahi siguiente se centrarán en las edades y sus implicaciones para el Alzheimer ’ s y Parkinson ’ enfermedades s. Quieren ver si pueden rescatar a ratones que sufren de condiciones cada vez más ligadas al tipo 2 diabetes.

Citación: Un modelo de elegans de Caenorhabditis aclara un papel conservado de TRPA1 Nrf señalización en desintoxicación reactivo alfa-dicarbonílicos
DOI: 10.1016/j.Cub.2016.09.024

Otros investigadores del Buck involucrados en el estudio incluyen David Hall, Alexander Rifkind, Dipa Bhaumik, T. Harshani Peiris, Manish Chamoli, Catherine H. Le, Gordon J. Lithgow, y Arvind Ramanathan. Otros colaboradores incluyen Jianke Gong y Jiafeng Liu de la Universidad de Ciencias de la vida y tecnología, Universidad de Huazhong de la ciencia y la tecnología, Wuhan, Hubei, China y XZ. Shawn Xu del Instituto de Ciencias de la vida y Departamento de Fisiología Molecular e integrante, Universidad de Michigan, Ann Arbor.

Agradecimientos:

Este trabajo fue apoyado por subvenciones de la Federación Americana de investigación envejecimiento (a P.K.), Larry L. Hillblom Foundation (a P.K.), y el NIH (AG000266 T32 a J.C.; R01AG038688, AG038012, AG045835 al P.K.; andR01AG048072 para X.Z.S.X.) y el círculo de impacto del Instituto Buck.

Fuente: Instituto Buck / Artículo de revista relacionado

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