Lunes, 11.12.2017 - 08:36 h

Las tasas de secreción y las cantidades de insulina desencadenan diferentes respuestas en la expresión génica

Las tasas de secreción y las cantidades de insulina desencadenan diferentes respuestas en la expresión génica

La insulina juega un papel importante en la reducción de la glucosa para regular el azúcar en la sangre. El cuerpo mantiene bajos niveles de dosis de insulina en todo momento, mientras que las secreciones crecen temporalmente después de las comidas, creando fluctuaciones en la cantidad de insulina que se secreta y circula en el torrente sanguíneo.

La hormona también está implicada en el metabolismo y otros procesos celulares y biológicos que regulan la expresión génica; pero no estaba claro el mecanismo por el cual la cantidad y los patrones temporales de las secreciones de insulina --causadas por comer y periodos más largos de ayuno entre las comidas-- controlan la manifestación o represión de los genes.

El equipo liderado por investigadores de la Universidad de Tokio, en Japón, extrajo patrones fluctuantes que representan cambios temporales en la expresión genética para todos los genes que responden a la estimulación de la insulina. Estos expertos trabajaron con células cultivadas derivadas de tumores malignos en hígados de ratas, llamadas células FAO, a las que se inyectó insulina, y utilizaron secuenciación de ARN para medir la expresión génica.

CASI 300 GENES RESPONDEN A LA INSULINA

Los científicos encontraron que 278 genes respondieron a la insulina, refiriéndose a ellos como genes sensibles a la insulina (IRGs, por sus siglas en inglés). De estos, identificaron más de 50 genes que están involucrados en procesos importantes, como el metabolismo celular, el crecimiento celular y la división celular.

Otros análisis experimentales y modelos matemáticos revelaron que los genes respondían de manera diferente a las variaciones en los niveles de insulina y los patrones temporales: los IRG cuya expresión génica subió con la estimulación de insulina respondieron rápidamente a altas dosis, mientras que los IRG cuya expresión génica disminuyó con la estimulación reaccionaron a dosis bajas, con una tasa de respuesta más lenta.

Además, los investigadores confirmaron que la respuesta de un subgrupo de IRG en hígados de rata, cuando se les inyecta insulina, coincide con los resultados de las células cultivadas. "Nuestro estudio muestra cómo los cambios temporales y las dosis de insulina controlan la expresión génica", afirma el coautor e investigador de la Universidad de Tokio Shinya Kuroda.

"El método que utilizamos puede aplicarse a todos los fenómenos biológicos para los cuales se pueden obtener patrones fluctuantes que representan cambios temporales --subraya Kuroda--. Uno de los usos potenciales de este enfoque es diseñar terapias que emplean fármacos cuya tasa de liberación puede controlarse para tratar eficazmente enfermedades como la diabetes tipo 2".

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