DIABETES

El antipalúdico artemisina aumenta la producción de insulina y podría curar la diabetes tipo 1

La artemisina induce que las células alfa de los islotes pancreáticos se transformen en células beta productoras de insulina

Imagen por inmunofluorescencia de una muestra de islote pancreático humano tratada con artemisina
Imagen por inmunofluorescencia de una muestra de islote pancreático humano tratada con artemisina - CeMM

La diabetes tipo 1 es una enfermedad crónica causada por la destrucción por el propio sistema inmune de las células beta de los islotes pancreáticos, esto es, de las células responsables de la producción de insulina. En consecuencia, y dado la insulina es la hormona responsable de que las células capten la glucosa de la sangre para producir energía, el torrente sanguíneo acaba portando un exceso de glucosa, lo que acaba provocando daños en múltiples órganos del cuerpo. Por tanto, la clave para curar la enfermedad parece estar en lograr que el organismo ‘fabrique’ más células productoras de insulina. Un objetivo perseguido por infinidad de investigaciones desarrolladas en los últimos años, principalmente centradas en la creación de células beta pancreáticas a partir de células madre. Sin embargo, y como muestra un nuevo estudio llevado a cabo por investigadores del Centro de Investigación de Medicina Molecular de la Academia Austríaca de Ciencias en Viena (Austria), es posible que ya contemos un medicamento para producir las ansiadas células productoras de insulina: la artemisina, utilizada desde hace décadas para tratar la malaria –o ‘paludismo’.

Como explica Stefan Kubicek, director de esta investigación publicada en la revista «Cell», «en nuestro trabajo hemos demostrado que la artemisina cambia el programa epigenético de las células alfa productoras de glucagón e induce alteraciones muy profundas en su función bioquímica».

De la ‘alfa’ a la ‘beta’

Los islotes pancreáticos –o islotes de Langerhans– constituyen el centro de operaciones del organismo para la regulación de los niveles de glucosa en sangre. Y para ello, contienen al menos cinco tipos de células especializadas entre las que destacan las células beta –productoras de insulina– y las células alfa –productoras de glucagón, hormona con un efecto contrario al de la insulina, es decir, que eleva los niveles de glucosa en sangre–. Sin embargo, la cantidad de células alfa y beta en los islotes es flexible, y estudios previos han demostrado que las células alfa pueden transformarse en beta cuando la pérdida de estas últimas es excesiva. Y exactamente, ¿cómo se lleva a cabo esta transformación? Pues parece que hay un gen denominado ‘Arx’ que se encuentra en el meollo de todo este cambio.

Como refiere Stefan Kubicek, «‘Arx’ regula muchos genes cruciales para el funcionamiento de las células alfa. Y como muestra nuestro estudio, la inactivación de ‘Arx’ da lugar a la transformación de células alfa en células beta».

La artemisina y su mecanismo de acción pueden suponer la base de una terapia completamente nueva para la diabetes tipo 1Stefan Kubicek

Concretamente, los autores emplearon un modelo animal –ratones– al que manipularon genéticamente para eliminar el gen ‘Arx’. Y lo que vieron es que la ausencia del gen provocó que muchas células alfa se convirtieran en beta. Pero, ¿no podría ser que esta transformación requiera además de otros factores, caso de la liberación de señales por otras células del páncreas o de cualquier otro órgano? Pues no. Los autores también desarrollaron cultivos especiales de células alfa y de células beta totalmente aisladas de su entorno fisiológico. Y una vez más, vieron que la pérdida de ‘Arx’ era totalmente suficiente para inducir la transformación.

El siguiente paso fue utilizar los cultivos de células alfa y beta y ‘bombardearlos’ con múltiples fármacos para ver si alguno provocaba la ansiada transformación. Y de acuerdo con los resultados, el antipalúdico artemisina provoca el mismo efecto que la pérdida de ‘Arx’.

Los autores analizaron en profundidad el mecanismo molecular de la artemisina para convertir a las alfa en beta, y lo que vieron es que el fármaco se une a una proteína llamada ‘gefirina’ que activa los receptores de ácido γ-aminobutírico (GABA), responsables de la activación e inhibición de múltiples señales celulares. El resultado final es que se producen una serie de reacciones que dan lugar a la producción de insulina. De hecho, un segundo estudio publicado en el mismo número de la revista por Patrick Collombat, también co-autor de la presente investigación, muestra que la inyección de GABA en modelos animales –ratones– también induce la transformación de células alfa en beta.

Peces, roedores y humanos

Finalmente, los investigadores administraron artemisina en distintos modelos animales vivos –peces cebra, ratones y ratas– con diabetes tipo 1 para ver si su efecto no se limitaba a los cultivos celulares en placas de laboratorio. Y, efectivamente, pudieron constatar que en todos estos animales se produjo un aumento de la masa de células beta y una mejora del control de los niveles de glucosa en sangre.

Obviamente, el objetivo no es curar a los animales con diabetes, sino a los seres humanos. Pero dado que las dianas moleculares de la artemisina en los peces y roedores son muy similares a las de los humanos, puede esperarse que su efecto ‘transformador’ también tenga lugar en los pacientes con diabetes. Sin embargo, aún habrá que esperar.

Como concluye Stefan Kubicek, «lógicamente, tenemos que evaluar el efecto a largo plazo de la artemisina. Además, la capacidad regenerativa de las células alfa humanas es todavía desconocida. Y a ello se aúna que las nuevas células beta deben ser protegidas del sistema inmune. Sea como fuere, tenemos una gran confianza en que el descubrimiento de la artemisina y su mecanismo de acción puede suponer la base de una terapia completamente nueva para la diabetes tipo 1».

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