Uma nova técnica analítica desenvolvida por pesquisadores da Oregon State University fornece informações sobre um mistério de longa data do diabetes tipo 2: por que alguns indivíduos obesos contraem a doença enquanto outros não.
Um em cada dez americanos tem diabetes tipo 2, uma doença metabólica grave. É uma condição que afeta a forma como o corpo metaboliza a glicose, um açúcar que é uma importante fonte de energia. A condição já foi conhecida como diabetes de início adulto. Este tipo de diabetes é frequentemente associado à obesidade.
Para algumas pessoas, isso significa que seu corpo não reage à insulina como deveria. Em vez disso, luta contra os efeitos da insulina. A insulina é um hormônio gerado pelo pâncreas que facilita a entrada de açúcar nas células. Quando o pâncreas está desgastado nos últimos estágios da doença, os indivíduos são incapazes de gerar insulina suficiente para manter seus níveis de açúcar no sangue dentro da faixa normal.
Em qualquer um dos cenários, os níveis de açúcar no sangue aumentam e, se ignorados, a consequência enfraquece vários órgãos importantes – às vezes gravemente ou até fatalmente. O excesso de peso, que muitas vezes é causado pelo consumo excessivo de gordura e açúcar junto com pouco exercício físico, é um importante fator de risco para diabetes tipo 2.
Para investigar os processos por trás da resistência sistêmica à insulina em estágio inicial, Andrey Morgun, Natalia Shulzhenko e Giorgio Trinchieri, do National Cancer Institute, criaram um novo método analítico conhecido como análise de rede de múltiplos órgãos.
Os cientistas queriam saber quais órgãos, vias biológicas e genes estavam envolvidos.
Os resultados, que demonstram como um certo tipo de micróbio intestinal faz com que o tecido adiposo branco contenha células de macrófagos – grandes células do sistema imunológico – associadas à resistência à insulina – foram publicados no Journal of Experimental Medicine.
No corpo humano, o tecido adiposo branco é o principal tipo de gordura.
“Nossos experimentos e análises preveem que uma dieta rica em gordura/açúcar atua principalmente no tecido adiposo branco, causando danos relacionados à microbiota no processo de síntese de energia, levando à resistência sistêmica à insulina”, disse Morgun, professor associado de ciências farmacêuticas da Faculdade de Farmácia da OSU. “Tratamentos que modificam a microbiota de um paciente de forma a direcionar a resistência à insulina nas células de macrófagos do tecido adiposo podem ser uma nova estratégia terapêutica para o diabetes tipo 2.”
O microbioma intestinal humano apresenta mais de 10 trilhões de células microbianas de cerca de 1.000 espécies bacterianas diferentes.
Morgun e Shulzhenko, professor associado do Carlson College of Veterinary Medicine da OSU, em pesquisas anteriores desenvolveram um método computacional, análise de rede transkingdom, que prevê tipos específicos de bactérias que controlam a expressão de genes de mamíferos conectados a condições médicas específicas, como diabetes.
“O diabetes tipo 2 é uma pandemia global e espera-se que o número de diagnósticos continue aumentando nos próximos 10 anos”, disse Shulzhenko. “A chamada ‘dieta ocidental’ – rica em gorduras saturadas e açúcares refinados – é um dos principais fatores. Mas as bactérias intestinais têm um papel importante a desempenhar na mediação dos efeitos da dieta”.
No novo estudo, os cientistas basearam-se tanto na análise da rede transkingdom quanto na análise da rede multi-órgãos. Eles também realizaram experimentos em camundongos, observando o intestino, fígado, músculo e tecido adiposo branco, e examinaram a assinatura molecular – cujos genes estavam sendo expressos – de macrófagos de tecido adiposo branco em pacientes humanos obesos.
“O diabetes induzido pela dieta ocidental é caracterizado por danos mitocondriais dependentes da microbiota”, disse Morgun. “O tecido adiposo tem um papel predominante na resistência sistêmica à insulina, e caracterizamos o programa de expressão gênica e o principal regulador mestre do macrófago do tecido adiposo que está associado à resistência à insulina. Descobrimos que o micróbio Oscillibacter, enriquecido por uma dieta ocidental, causa um aumento do macrófago do tecido adiposo resistente à insulina”.
Os pesquisadores acrescentam, no entanto, que o Oscillibacter provavelmente não é o único regulador microbiano para a expressão do gene-chave que eles identificaram – Mmp12 – e que a via Mmp12, embora claramente instrumental, provavelmente não é a única via importante, dependendo de quais micróbios intestinais. estão presentes.
“Mostramos anteriormente que a Romboutsia ilealis piora a tolerância à glicose ao inibir os níveis de insulina, o que pode ser relevante para estágios mais avançados do diabetes tipo 2”, disse Shulzhenko.
Referência:
- “Microbiota e dano mitocondrial de adipócitos no diabetes tipo 2 estão ligados por Mmp12 + macrófagos” por Zhipeng Li, Manoj Gurung, Richard R. Rodrigues, Jyothi Padiadpu, Nolan K. Newman, Nathan P. Manes, Jacob W. Pederson, Renee L . Greer, Stephany Vasquez-Perez, Hyekyoung You, Kaito A. Hioki, Zoe Moulton, Anna Fel, Dominic De Nardo, Amiran K. Dzutsev, Aleksandra Nita-Lazar, Giorgio Trinchieri, Natalia Shulzhenko e Andrey Morgun, 3 de junho de 2022, Journal de Medicina Experimental.
DOI: 10.1084/jem.20220017