Identificat un mecanisme molecular implicat en el desenvolupament de la diabetis de tipus 2

La diabetis de tipus 2 és una malaltia crònica per la qual el cos no produeix prou insulina, o no la utilitza de manera eficaç. Està causada per la combinació d’una predisposició genètica a l’obesitat, un estil de vida sedentari i una dieta poc saludable, i afecta milions de persones a tot el món. Ara, investigadors de l’IRB Barcelona, la Universitat de Barcelona (UB), i el Centre de Recerca Biomèdica en Xarxa de Diabetis i Malalties Metabòliques Associades (CIBERDEM) han identificat un mecanisme molecular implicat en el desenvolupament d’aquesta malaltia.

L’estudi ha descrit una disminució de les proteïnes mitocondrials que s’encarreguen de sintetitzar subunitats dels complexos de la cadena respiratòria cel·lular. Aquesta disminució de les proteïnes s’associa amb un increment de l’òxid nítric intracel·lular que, segons els investigadors, podria ser un mètode de diagnòstic de la malaltia.  

Les mitocòndries són els orgànuls encarregats de produir l’energia cel·lular, i hi ha evidències que relacionen disfuncions en el seu funcionament amb la resistència a la insulina característica de la diabetis de tipus 2. L’objectiu de l’estudi era determinar si hi havia alteracions en les subunitats dels complexos de la cadena respiratòria mitocondrial que poguessin estar associades amb aquesta disfunció mitocondrial. Així mateix, calia explorar si l’òxid nítric —una molècula present en les mitocòndries que actua com a missatgera cel·lular en diversos processos fisiològics i també patològics— està involucrat en aquestes alteracions.  
L’estudi aprofundeix en el paper de l’òxid nítric en la resistència a la insulina característica d’aquesta malaltia

Per a això, els investigadors han analitzat mostres musculars de pacients obesos amb diabetis de tipus 2 (que sol desenvolupar-se al voltant dels 55 anys), pacients obesos amb diabetis d’inici precoç (que apareix al voltant dels 25 anys) i en un model animal de diabetis. «En aquest estudi, fet en col·laboració amb metges clínics de la Universitat de la Ciutat de Dublín i del St James’s Hospital del Trinity College de Dublín (Irlanda), i amb investigadors de l’IRB, hem trobat que les ARNmt sintetases (les proteïnes encarregades de sintetitzar els complexos mitocondrials) tenen un paper molt rellevant en els defectes observats en la respiració mitocondrial, ja que la seva disminució comporta la disminució en la síntesi de subunitats específiques dels complexos de la cadena respiratòria i, per tant, una disfunció mitocondrial associada a una producció més gran d’espècies d’oxigen reactiu (ROS), i específicament òxid nítric», explica la Dra. Maria Isabel Hernández-Alvarez, investigadora de la Facultat de Biologia de la UB, que ha liderat l’estudi juntament amb el Dr. Antonio Zorzano de l'IRB Barcelona

Aquests resultats obren la porta a la recerca sobre els efectes dels enzims que produeixen òxid nítric. Així mateix, permetran estudiar l’efecte de l’abundància de les ARNmt sintetases, i quina relació tenen amb la síntesi de proteïnes mitocondrials.

Article de referència:

Decreased expression of mitochondrial aminoacyl-tRNA synthetases causes downregulation of OXPHOS subunits in type 2 diabetic muscle
López-Soldado, I.; Torres, A. G.; Ventura, R.; Martínez-Ruiz, I.; Díaz-Ramos, A.; Planet, E.; Cooper, D.; Pazderska, A.; Wanic, K.; O’Hanlon, D.; O’Gorman, D. J.; Carbonell, T.; de Pouplana, L. R.; Nolan, J. J.; Zorzano, A.; Hernández-Alvarez, M. I.
Redox Biology (2023) DOI: 10.1016/j.redox.2023.102630