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     La diabetes es una enfermedad ocasionada por la incapacidad del organismo para producir –diabetes tipo 1– o utilizar correctamente –diabetes tipo 2– la insulina, esto es, la hormona responsable de que las células capten la glucosa de la sangre para producir energía. En consecuencia, el torrente circulatorio porta un exceso de glucosa, lo que a la larga acaba provocando lesiones en numerosos órganos del cuerpo. Es el caso de los ojos y de la retinopatía diabética, enfermedad causada por el deterioro de los vasos sanguíneos que irrigan la retina y que constituye la primera causa de ceguera en la población en edad laboral. Y es que a día de hoy aún no existe ningún tratamiento que pueda curar esta patología que provoca una pérdida progresiva de la visión. O así ha sido hasta ahora, dado que investigadores de la Universidad de la Salud de Utah en Salt Lake City (EE.UU.) parecen haber descubierto una proteína cuya inhibición detiene la progresión de la retinopatía diabética y, lo que es más importante, un fármaco capaz de inhibirla.

 

      Como explica Weiquan Zhu, co-autora de esta investigación publicada en la revista «The Journal of Clinical Investigation», «lo realmente interesante de nuestro trabajo es que hemos identificado un compuesto que, bautizado como ‘NAV-2729’, inhibe la proteína ARF6, que juega un papel crucial en el desarrollo de la retinopatía diabética».

      Pérdida de visión
     El exceso de glucosa en la sangre provoca un deterioro progresivo en los vasos sanguíneos de la retina, que acaban teniendo fugas de líquido y sangre. El resultado es que el ojo, mal irrigado, no puede cumplir adecuadamente su función. Pero aún hay más. Para ‘compensar’ este deterioro, el organismo acaba formando nuevos vasos y cicatriza los lesionados –o lo que es lo mismo, los ‘parchea’ con tejido fibroso, lo que también daña la visión puesto que las imágenes que llegan al cerebro, ante tal cantidad de ‘obstáculos’, se vuelve borrosa.

     Para llevar a cabo el estudio, los autores emplearon modelos animales –ratones– a los que provocaron el desarrollo de diabetes. Y lo que vieron es que hay tres proteínas, ARNO, GEP100 y, sobre todo, ARF6, que juegan un papel crucial en el desarrollo de la retinopatía diabética. Concretamente, ARF6 amplifica y mantiene en el interior celular la señal del factor de crecimiento del endotelio vascular (VEFG), proteína responsable de promover la formación de nuevos vasos sanguíneos y, por tanto, directamente implicada en la aparición y progresión de la retinopatía diabética.

     La proteína ARF6 podría también estar implicada en otras enfermedades en las que tiene lugar la activación del receptor VEGF, caso del cáncer

     Como explica Dean Li, co-autor de la investigación, «ARF6 actúa como un policía en un cruce con mucho tráfico dentro de la célula. Y es que esta proteína orquesta múltiples señales inflamatorias que contribuyen a la inflamación común a muchas enfermedades, caso de la retinopatía diabética».

     Y llegados a este punto, ¿qué hacen ARNO y GEP100? Pues de acuerdo con los resultados, parece que ARNO es responsable de activar a ARF6, que a su vez introducirá el receptor de VEGF en el interior celular para amplificar su señal. Por su parte, GEP100 activa a ARF6 para que recupere el receptor de VEGF y lo vuelva a exponer en la superficie celular, para que así el proceso pueda volver a empezar.

     Entonces, ¿qué se puede hacer? Pues básicamente, inhibir esta ARF6. Y para ello, los autores han diseñado una nueva molécula, ‘NAV-2729’, que parece funcionar muy bien. De hecho, la inyección de ‘NAV-2729’ en los ojos de los animales provocó una reducción de las ‘fugas’ de los vasos sanguíneos y de la formación de nuevos vasos. Además, y cuando menos en los ratones, parece que esta ‘NAV-2729’ es más eficiente a la hora de controlar las fugas que el tratamiento que a día de hoy se emplea en los seres humanos –la inyección mensual en el ojo de un anti-VEGF, procedimiento que solo resulta eficaz en un 40% de los pacientes.

     Más allá del ojo
     En definitiva, el descubrimiento de la proteína ARF6 y, principalmente, el desarrollo de su inhibidor ‘NAV-2729’, podrían ser la solución para la retinopatía diabética. Como refiere Mary Elizabeth Hartnett, co-autora de la investigación, «la retinopatía diabética se puede desarrollar con el paso del tiempo, provocando una dramática pérdida de la visión que no siempre puede ser corregida con gafas. Necesitamos nuevos tratamientos, pues la retinopatía diabética está creciendo en todo el mundo y cabe esperar que crezca aún más en las próximas décadas».

     Sin embargo, es posible que el daño causado por esta ARF6 no se limite a la retinopatía diabética. Y es que esta proteína también podría jugar un papel crucial en otras muchas enfermedades inflamatorias.

     Como concluye Shannon Odelberg, directora de la investigación, «creemos que nuestros resultados son importantes porque describen un mecanismo por el que ARF6 controla la señalización del receptor VEGF, lo que podría tener implicaciones mucho más amplias. Y es que esta ARF6 podría también estar implicada en otras enfermedades en las que tiene lugar la activación del receptor VEGF, caso del cáncer».

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La diabetes aumenta hasta ocho veces el riesgo de mortalidad cardiovascular en los jóvenes

Los niños, adolescentes y adultos jóvenes con diabetes presentan un riesgo hasta siete veces superior de sufrir un episodio de muerte súbita que sus homónimos sanos

     La diabetes es una enfermedad causada por la incapacidad del organismo de producir insulina –diabetes tipo 1– o de utilizar esta hormona de una forma adecuada –diabetes tipo 2–, lo que provoca que la sangre porte un exceso de glucosa que, a la larga, acaba dañando múltiples órganos de todo el cuerpo. El resultado es que los afectados –más de 422 millones de personas en todo el planeta según los datos de la Organización Mundial de la Salud (OMS)– tienen un mayor riesgo de desarrollo de numerosas enfermedades, caso muy especialmente de las cardiovasculares. De hecho, un estudio llevado a cabo por investigadores del Rigshospitalet de Copenhague (Dinamarca) muestra que los niños, adolescentes y adultos jóvenes con diabetes presentan un riesgo hasta ocho veces mayor de morir por una patología cardiovascular que la población ‘sana’ de su misma edad. Pero, ¿a qué obedece este riesgo desproporcionado? Pues a la mayor probabilidad de fallecer por un episodio de muerte súbita, hasta siete veces superior en caso de padecer diabetes.

      Como explica Jesper Svane, director de esta investigación presentada en el marco de las Sesiones Científicas 2017 de la Asociación Americana del Corazón (AHA) que se  celebraron en Los Ángeles  si bien hemos avanzado mucho para ayudar a los pacientes a controlar su diabetes tipo 1 y tipo 2, la enfermedad aún se encuentra asociada a un mayor riesgo de muerte, especialmente en la población joven

Parada cardiorrespiratoria

     Las enfermedades cardiovasculares constituyen una de las principales complicaciones de la diabetes, hasta el punto de que suponen la primera causa de deceso entre las personas afectadas por esta enfermedad metabólica. Tal es así que la monitorización de los factores de riesgo cardiovascular, si bien necesaria en el conjunto de la población, cobra una importancia capital en el caso de los pacientes diabéticos. No en vano, infinidad de estudios han demostrado que el abordaje intensivo de estos factores tiene un beneficio muy significativo sobre la mortalidad cardiovascular asociada a la diabetes.

     Para llevar a cabo el estudio, los autores analizaron los historiales médicos de todos los ciudadanos daneses que contaban con una edad entre los 1 y los 35 años en el periodo 2000-2009 y entre los 36 y los 49 años en el periodo 2007-2009. Y lo que vieron es que, del total de 14.294 muertes registradas durante estos 10 años, 669 –esto es, el 5% del total– correspondieron a pacientes diagnosticados de diabetes –471 personas con diabetes tipo 2 y 198 con diabetes tipo 1.

     Los jóvenes con diabetes tienen un riesgo elevado de mortalidad, principalmente por un incremento de la probabilidad de sufrir un episodio de muerte súbita

     Lógicamente, no todos los decesos tuvieron una causa cardiovascular, por lo que los autores revisaron los certificados de defunción y los resultados de las autopsias para establecer cuántas muertes fueron provocadas por una enfermedad cardiovascular. Y de acuerdo con los resultados, las personas con diabetes y edades entre los 1 y los 49 años tuvieron una probabilidad hasta ocho veces mayor que sus homónimos sanos de fallecer por una patología cardiovascular, caso de la insuficiencia cardiaca y la aterosclerosis.

     Es más; los resultados también mostraron que los niños, adolescentes y adultos jóvenes con diabetes tienen un riesgo hasta siete veces superior de sufrir un episodio de muerte súbita, esto es, de morir por una parada cardiorrespiratoria repentina –situación que tiene lugar en hasta un 50% de todos los decesos asociados a las enfermedades cardiovasculares–. Como indican los autores, «los jóvenes con diabetes pueden tener un riesgo incrementado de muerte súbita debido a las anomalías causadas por la enfermedad en sus vasos sanguíneos».

No olvidarse de los jóvenes

     En definitiva, y si bien el porcentaje de pacientes con diabetes es significativamente superior en la población mayor, no debe en ningún caso descuidarse el seguimiento y abordaje de los factores de riesgo cardiovascular en los jóvenes con la enfermedad. Como apunta Jesper Svane, «a la luz de nuestros resultados, el control estricto y el tratamiento efectivo de los lípidos en sangre, de la presión sanguínea y de los niveles plasmáticos de glucosa también son muy importantes en los niños y jóvenes con diabetes».

     En este contexto, debe tenerse en cuenta de que el riesgo de muerte súbita varía notablemente entre las etnias, por lo que dado que hasta un 89% de los participantes evaluados en el estudio eran blancos, quizás los resultados no resulten aplicables en todos los países –caso, por ejemplo, de Estados Unidos, con una población étnicamente más diversa.

     Sea como fuere, concluye Jesper Svane, «nuestro trabajo destaca la importancia de la monitorización temprana y continua del riesgo cardiovascular en los niños y jóvenes con diabetes. Los médicos deben ser conscientes de que incluso los pacientes jóvenes con diabetes tienen un riesgo elevado de mortalidad, principalmente por un incremento de la probabilidad de sufrir un episodio de muerte súbita».

 

 

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Desarrollan una lentilla inteligente que monitoriza los niveles de glucosa de la diabetes

 

 

     Los afectados por la diabetes se ven abocados a monitorizar constantemente sus niveles de glucosa para comprobar que su tratamiento está funcionando; y para ello solo tienen que utilizar un glucómetro. Sin embargo, es posible que en un futuro próximo no haya que pincharse el dedo, una o varias veces al día, para esta monitorización del azúcar en sangre.

     Y esto será posible gracias a investigadores como los que forman un grupo del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan (Corea del Sur), que han diseñado una lentilla inteligente capaz de medir los niveles de glucosa en las lágrimas.

     Según ha explicado Jihun Park, director de esta investigación publicada en la revista Science Advances, "nuestra tecnología, ya probada en conejos, es la primera en aplicar un dispositivo de visualización en una lente de contacto blanda para ver los niveles de glucosa. Una estrategia que podría utilizarse algún día para el cribado de la prediabetes y la monitorización diaria de la glucosa".

     El concepto de lentilla inteligente para el abordaje de la diabetes no es nuevo, pero este desarrollo presenta como novedad que la tecnología utilizada no requiere de las costosas herramientas o de los componentes frágiles utilizados en la actualidad en muchas lentes de contacto inteligentes, que pueden llegar a bloquear el campo de visión del usuario e, incluso, dañar el ojo.

     Además, estos síntomas suelen requerir por lo general un equipamiento voluminoso para medir las señales que envían los sensores de la lentilla. Por el contrario, la nueva tecnología podría utilizarse en un futuro próximo en el cribado de la prediabetes y la monitorización diaria de los niveles de glucosa en sangre.

     Con objeto de solventar estos problemas, los autores han desarrollado una lentilla que incluye nanosensores de glucosa transparentes y totalmente flexibles y unos circuitos inalámbricos de transferencia de energía... y lo que es más importante, un dispositivo de visualización capaz de cuantificar y mostrar en tiempo real los niveles de glucosa, eliminando así la necesidad de otros componentes, por lo general voluminosos, para esta medición.

     El dispositivo, totalmente inalámbrico, contiene una antena, un rectificador y una pequeña pantalla LED que responde a los cambios en los niveles de glucosa con la ayuda de un sensor de grafeno. De esta manera, cuando el sensor detecte un nivel de glucosa en la lágrima por encima del umbral considerado como normal, la luz de la pantalla LED se apagará alertando al paciente de la situación.

     Los autores la utilizaron en conejos, a los que provocaron continuas subidas de sus cifras de glucosa en sangre.... y de acuerdo con los resultados, la lentilla fue capaz de detectar todas y cada uno de estos episodios de hiperglucemia, y de alertar al animal de lo que estaba sucediendo.

     Las aplicaciones de esta tecnología van mucho más allá de la diabetes, ya que como concluye Jihun Park, "nuestro sistema puede ser aplicado a otras áreas como serían la administración de fármacos, la realidad aumentada o la monitorización de biomarcadores a través de un smartphone".

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Diseñadas células artificiales liberadoras de insulina para el tratamiento de la diabetes

 

     Células beta artificiales

     Una vez inyectadas, las nuevas células sintéticas son capaces de mantener unos niveles normales de glucosa en sangre durante más de cinco días

     La diabetes es una enfermedad caracterizada por la incapacidad del organismo de producir insulina o de utilizar esta hormona adecuadamente, lo que provoca que la sangre porte un exceso de glucosa que, a la larga, acaba dañando múltiples órganos de todo el cuerpo. En consecuencia, los afectados –más de 422 millones de personas en todo el mundo– se ven abocados a tomar tratamientos para controlar sus niveles de glucosa. Es el caso de los millones de pacientes que deben administrarse inyecciones de insulina, por lo general a diario. También de aquellos que recurren a las ‘bombas de insulina’, que si bien no son tan ‘dolorosas’ no están exentas de complicaciones y molestias. Sin embargo, puede que haya una alternativa mucho más inocua. Y es que investigadores de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill (EE.UU.) han desarrollado células sintéticas que, de manera similar a como hacen las células beta de los islotes pancreáticos de forma natural, liberan insulina en la sangre cuando detectan un aumento de los niveles de glucosa.

     Concretamente, el estudio, publicado en la revista «Nature Chemical Biology» y llevado a cabo con modelos animales –ratones– de diabetes, demuestra que una única inyección de estas células beta artificiales es suficiente para lograr unos niveles normales de glucosa en sangre y mantenerlos durante cinco días. Un beneficio que, con objeto de evitar toda inyección dolorosa y según esperan los autores, también se conseguirá con la colocación de parches cutáneos cargados con estas células sintéticas.

     Como explica Zhen Gu, director de la investigación, «nuestro objetivo inmediato es optimizar estas células artificiales y evaluarlas en animales más grandes, desarrollar un parche cutáneo que actúe como sistema de liberación y, en último término, analizar su eficacia y seguridad en personas con diabetes».

 

     Células sintéticas

     El desarrollo de pastillas de insulina supone un auténtico reto para los investigadores. Y es que esta hormona es una molécula con un tamaño demasiado grande, por lo que cuando se administra por vía oral suele ser destruida por los ácidos y enzimas digestivos antes de que alcance el torrente sanguíneo. Sin embargo, el principal problema de los actuales tratamientos con insulina no es tanto que puedan o no administrarse oralmente, sino que no son capaces de inducir un control inmediato y eficiente de los niveles de glucosa. Algo que sí consiguen las células beta naturales. Tal es así que el trasplante de estas células podría ser la solución definitiva para la diabetes. El problema es que no funciona demasiado bien, pues a pesar de los tratamientos inmunodepresores, el sistema inmune del receptor suele destruir las células trasplantadas. Todo ello sin olvidar que el procedimiento es excesivamente caro y que el número de células disponibles para trasplante es mínimo.

     Nuestro proceso de fusión de vesículas para la liberación de insulina puede reproducir las funciones de las células beta pancreáticas naturales

     Para tratar de solventar todos estos problemas, los autores han diseñado unas células sintéticas que imiten la función de las células productoras y liberadoras de insulina: las células beta de los islotes pancreáticos. Para ello, han creado unas células con una doble membrana lipídica –una de las características celulares más universales– y las han llenado con unas vesículas especiales cargadas de insulina. Y estas vesículas, ¿qué tienen de ‘especiales’? Pues que cuando hay una elevación de la glucosa en sangre, sufren un cambio estructural que les fuerza a unirse a la membrana externa de la célula. El resultado es que la insulina acaba en el torrente sanguíneo.

     Como indica Zhaowei Chen, «esta es la primera demostración de que el uso de un proceso de fusión de vesículas para la liberación de insulina, proceso en el que se emplean unas vesículas con insulina como las que se encuentran en las células beta, puede reproducir las funciones de estas células beta a la hora de detectar los cambios en los niveles de glucosa y responder con una ‘secreción’ de insulina».

     Aún habrá que esperar

     Pero, estas células artificiales, ¿realmente funcionan? Pues para evaluarlo, los autores realizaron experimentos con placas de laboratorio con un exceso de glucosas y con modelos animales –ratones– manipulados para que carecieran de células beta pancreática. Y como destaca Zhen Gu, «los ratones pasaron de la hiperglucemia a la normoglucemia en solo una hora, tras lo cual mantuvieron estos niveles normales de glucosa en sangre durante más de cinco días».

     En definitiva, las nuevas células funcionan. Y de cara a su posible uso futuro en humanos, los autores están diseñando un parche que, aplicado sobre la piel, sea capaz de liberar la insulina cargada en las células tras detectar cualquier elevación de la glucosa sanguínea.

     Como concluye John Buse, «todavía hay mucho trabajo que hacer para optimizar esta estrategia con células artificiales antes de que pueda ser evaluada en estudios con humanos. Sin embargo, nuestros resultados de nuestro estudio, en el que describe el primer paso para solucionar los problemas de la diabetes empleando técnicas de ingeniería en lugar de bombas mecánicas o trasplantes, son ciertamente destacables».

 

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