Hipoxia, el nuevo enfoque para tratar las complicaciones de la diabetes

Un estudio publicado en la revista científica eLife ha identificado un posible nuevo enfoque terapéutico para las complicaciones relacionadas con la diabetes, basada en la sobreproducción de especies reactivas del oxígeno celular (ROS), unas sustancias químicas altamente reactivas formadas a partir del oxígeno, que puede provocar graves daños en los tejidos.

 

Esta nueva investigación sugiere que la represión de un complejo proteínico llamado factor inducible por hipoxia-1 (HIF-1) contribuye a esta sobreproducción de especies reactivas al oxígeno (ROS), lo cual constituye una atractiva diana terapéutica basada en la hipoxia, una condición en la que los niveles de oxígeno descienden en nuestros tejidos, y que ha sido identificada recientemente como un actor perjudicial en la diabetes.

En este estudio se analiza la sobreproducción de ROS celular en la diabetes, que está causada por el deterioro de las respuestas a la hipoxia debido a la inhibición de HIF-1 por los altos niveles de azúcar en sangre. 

Los investigadores, dirigidos por Xiao-Wei Zheng, del Instituto Karolinska de Estocolmo (Suecia), reclutaron a 13 voluntarios no fumadores con diabetes de tipo 1 y a 11 voluntarios sanos, a los que expusieron a una hipoxia leve e intermitente cinco veces en total durante una hora. Tomaron muestras de sangre de los participantes antes e inmediatamente después de la exposición a la hipoxia, y analizaron los cambios en sus niveles de ROS.

Los resultados mostraron que la hipoxia provocó un aumento de los niveles de ROS en los voluntarios con diabetes, mientras que los que no padecían la enfermedad no se vieron afectados.

Dado que la hipoxia aumenta los niveles de ROS en las células con diabetes, y que HIF-1 ayuda a las células a responder a la hipoxia, el equipo planteó la hipótesis de que la represión de HIF-1 contribuiría a la sobreproducción de ROS. Para comprobarlo, analizaron la relación entre HIF-1, los niveles de glucosa y la producción de ROS y sus consecuencias funcionales, en células tomadas de riñones de ratón y directamente en los riñones de modelos de ratón con diabetes.

De esta manera descubrieron que los niveles elevados de glucosa reprimían el HIF-1 tanto en las células hipóxicas como en los riñones de los ratones mediante un mecanismo que dependía de unas enzimas denominadas prol-hidroxilasas del HIF (PHD). Esta represión contribuyó a su vez a la producción excesiva de ROS.

Por último, el equipo demostró que el restablecimiento de la función de HIF-1 en los ratones reducía la sobreproducción de ROS en sus células tisulares y protegía los riñones de los animales contra la muerte y las lesiones celulares.

Según concluye uno de los líderes del estuido, Sergiu Catrina, «hemos demostrado que la represión de HIF-1 desempeña un papel central en la sobreproducción de ROS y el daño tisular en la diabetes, por lo que es una posible diana de tratamiento para estas complicaciones. Estos resultados son oportunos, ya que el primer inhibidor de la PHD que puede activar el HIF-1 ha sido aprobado recientemente para su uso clínico en pacientes con enfermedades renales crónicas. Si nuestros hallazgos se verifican en futuros estudios, podrían probarse inhibidores similares como posibles nuevas terapias para la diabetes».

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