¿Podría este aminoácido mejorar el control de la glucosa en la diabetes?
El descubrimiento de un efecto previamente desconocido del aminoácido alanina sobre el metabolismo celular podría conducir a nuevos fármacos para el control a corto plazo de la glucosa en sangre.
Los aminoácidos son pequeñas moléculas de bloques de construcción que el cuerpo usa para producir proteínas. La alanina se clasifica como un aminoácido no esencial porque el cuerpo puede producirla sin tener que obtenerla de los alimentos.
Los científicos del Joslin Diabetes Center y la Harvard Medical School, ambos en Boston, MA, han descubierto ahora un papel nuevo y único para la alanina al estudiarla en células de laboratorio y ratones.
Parece que el aminoácido activa una enzima llamada AMP quinasa (AMPK) que aumenta la producción de energía en las células. Esto da como resultado una reducción a corto plazo de la glucosa en sangre que no involucra a la insulina.
Un artículo de estudio sobre los hallazgos ahora aparece en la revista. Metabolismo molecular.
"AMPK", dice la autora principal del estudio, la Dra. Mary-Elizabeth Patti, profesora asociada de medicina en la Escuela de Medicina de Harvard e investigadora del Joslin Diabetes Center, "es una enzima en las células de todo el cuerpo que se activa cuando se suministran nutrientes son bajos, o en respuesta al ejercicio ".
AMPK y metabolismo
Es posible que el descubrimiento del efecto de la alanina sobre la AMPK eventualmente conduzca a una pastilla que una persona pueda tragar antes de una comida para ejercer un efecto temporal sobre el metabolismo de la glucosa.
"Sin embargo, esta es una investigación en etapa inicial y necesitamos probar el concepto tanto en ratones como en humanos", agrega la Dra. Patti.
Los científicos ya sabían que AMPK ayuda a regular el metabolismo a nivel celular, tisular y sistémico en respuesta a los niveles de nutrientes.
AMPK logra esto de varias maneras. En las células, por ejemplo, cuando recibe la señal de activación, activa genes que aumentan la producción de energía.
"La AMPK es algo bueno", explica la Dra. Patti, "y también se puede activar mediante una variedad de tratamientos para la diabetes tipo 2, como la metformina".
La diabetes tipo 2 se desarrolla a partir de la resistencia a la insulina, una afección en la que el cuerpo no responde adecuadamente a la insulina, la hormona que ayuda a las células a absorber y utilizar el azúcar en sangre o la glucosa.
Alrededor del 90 al 95 por ciento de los 30 millones de personas con diabetes en los Estados Unidos tienen diabetes tipo 2. Aunque la diabetes tipo 2 generalmente ocurre después de los 45 años, se está volviendo cada vez más común en adultos más jóvenes y niños.
Alanina "AMPK constantemente activada"
La Dra. Patti y su equipo querían averiguar si algún aminoácido en particular activaba la AMPK. También querían comprender cómo funciona el mecanismo de activación a nivel celular y sistémico.
Comenzaron examinando varios aminoácidos utilizando células de hígado de rata. Usaron células hepáticas porque el hígado juega un papel clave en el control de la glucosa en el cuerpo.
“La alanina fue el único aminoácido que fue capaz de activar la AMPK de manera constante”, señala la Dra. Patti.
En la siguiente etapa del estudio, el equipo confirmó que la alanina desencadenaba la actividad metabólica de AMPK. También realizaron pruebas para confirmar esto en células hepáticas de humanos y ratones.
Todas las pruebas mostraron que la alanina desencadenaba AMPK en células hepáticas de ratas, ratones y humanos, independientemente de si los niveles de glucosa en las células eran altos o bajos.
La alanina redujo la glucosa en ratones
Luego, los científicos realizaron pruebas en ratones vivos. Vieron que los niveles de AMPK en los ratones aumentaron cuando les dieron a los animales dosis orales de alanina. También encontraron que los ratones que recibieron alanina antes de recibir una dosis de glucosa desarrollaron niveles más bajos de glucosa.
Otras pruebas revelaron que el mismo mecanismo estaba presente en ratones con y sin obesidad, a pesar de que la glucosa a menudo se metaboliza de manera diferente en ratones con peso bajo y con sobrepeso.
En una serie final de experimentos, los investigadores revelaron que los cambios en los niveles de glucosa no eran el resultado de la secreción de insulina y glucagón. En cambio, se debieron a que la AMPK ayudaba al hígado a usar glucosa y liberar menos al cambiar un proceso de metabolismo celular.
"Todos estos datos juntos sugieren que los aminoácidos, y específicamente la alanina, pueden ser una forma potencial única de modificar el metabolismo de la glucosa".
Dra. Mary-Elizabeth Patti
