A descoberta de vasos sanguíneos pode prevenir diabetes
Novos insights de pesquisas sobre como a insulina sai da corrente sanguínea para metabolizar a glicose nas células podem levar a novos tratamentos para a resistência à insulina, uma condição que geralmente precede o diabetes tipo 2.
Em um artigo publicado em O Journal of Clinical Investigation, cientistas da Universidade de Vanderbilt em Nashville, TN, relatam como eles usaram uma nova técnica de microscopia ao lado de modelos matemáticos para medir e caracterizar diretamente o movimento da insulina à medida que atravessa as paredes dos vasos sanguíneos em células do músculo esquelético em ratos vivos.
Suas descobertas sugerem que o mecanismo de transporte da insulina, conforme ela deixa os pequenos vasos sanguíneos, ou capilares, no tecido muscular é diferente do sugerido por estudos anteriores.
“Definir como a insulina sai do capilar”, explica o autor sênior do estudo David H. Wasserman, professor de fisiologia molecular e biofísica, “é essencial para compreender e tratar a resistência à insulina”.
A resistência à insulina pode levar ao diabetes tipo 2
A resistência à insulina se desenvolve quando as células que constituem os tecidos do fígado, da gordura e dos músculos não respondem de forma eficaz à insulina, o hormônio que as ajuda a converter a glicose em energia. O pâncreas compensa produzindo mais insulina para manter a glicose no nível correto.
Mas com o passar do tempo, as células pancreáticas não conseguem acompanhar, os níveis de glicose aumentam e o pré-diabetes e o diabetes tipo 2 se desenvolvem. A maioria das pessoas com diabetes tem diabetes tipo 2.
Mais de 30 milhões de adultos nos Estados Unidos têm diabetes, incluindo mais de 7 milhões que não foram diagnosticados. Outros 84 milhões têm pré-diabetes.
Não está claro exatamente o que causa a resistência à insulina, mas os cientistas sugerem que ser fisicamente inativo e carregar muito peso são os principais contribuintes.
Compreendendo os movimentos da insulina
O professor Wasserman e seus colegas observam que a "capacidade da insulina de estimular a captação de glicose" nas células musculares "depende da taxa na qual a insulina passa pelo endotélio", que é a fina camada de tecido que reveste os vasos sanguíneos e controla o movimento de substâncias dentro e fora da corrente sanguínea.
Eles também observam que há evidências de que o comprometimento na entrega de insulina às células musculares é uma característica da “resistência à insulina induzida por dieta”.
Assim, caracterizar o mecanismo que controla o movimento da insulina através do endotélio “é fundamental para entender a progressão da resistência à insulina”, argumentam, ao estabelecerem o objetivo de seu estudo.
A insulina se move por 'transporte de fase fluida'
Alguns estudos sugerem que o mecanismo de transporte da insulina é “saturável” - isto é, que a taxa diminui com o aumento dos níveis de insulina e que depende da presença de receptores de insulina nas células do endotélio.
“Em contraste”, os autores do estudo observam que suas descobertas “demonstram de forma convincente que o movimento da insulina através do endotélio não é saturável e não requer o receptor de insulina”.
Com a ajuda da técnica que desenvolveram para rastrear, criar imagens e modelar o movimento da insulina conforme ela sai dos capilares em camundongos vivos, eles concluíram que o mecanismo funciona por "transporte de fase fluida".
Este modo de transporte “pode ser realizado pelo movimento convectivo da insulina” através das junções entre as células no endotélio, ou “um processo vesicular inespecífico, ou uma combinação de ambos”, eles explicam.
As descobertas podem levar a novos tratamentos
Os cientistas sugerem que uma das principais razões para a diferença entre seus achados e os de estudos anteriores é que eles foram capazes de medir diretamente o movimento da insulina através do endotélio em animais vivos, em oposição ao uso de "monocamadas de cultura" de células endoteliais .
Melhorar nossa compreensão no nível celular e molecular de como a insulina sai dos capilares pode levar a novas maneiras de reverter a resistência à insulina, incluindo drogas baseadas em pequenas moléculas que aumentam a entrega de insulina e novas versões sintéticas de insulina que atingem as células musculares de forma mais eficaz.
O Prof. Wasserman é de opinião que o rastreamento de fluorescência e a técnica de microscopia que desenvolveram para uso em animais vivos também poderiam ser usados para estudar como drogas e outros hormônios saem da corrente sanguínea para entrar nos tecidos-alvo.
“A parede muscular capilar é uma barreira formidável para a ação da insulina nos músculos. É a etapa limitadora da taxa para a ação da insulina no músculo e um local potencial de regulação. ”
Prof. David H. Wasserman
