La Rosiglitazona Evita la Diabetes Mellitus Tipo 2 en un Modelo Roedor

• AUTOR : Holloway A, Petrik J, Bruin J, Gerstein H
• TITULO ORIGINAL : Rosiglitazone Prevents Diabetes by Increasing Beta-cell Mass in an Animal Model of Type 2 Diabetes Characterized by Reduced Beta-cell Mass at Birth
• CITA : Diabetes, Obesity and Metabolism 10(9):763-771, Sep 2008
• MICRO : Un estudio reciente concluyó que la rosiglitazona evita la diabetes mellitus tipo 2 en un modelo con roedores al aumentar la masa de células pancreáticas beta en aproximadamente un 25%.

Introducción

Datos recientes sugieren que la diabetes mellitus tipo 2 (DBT2) está relacionada con una reducción en la masa de células pancreáticas tipo beta, las cuales producen insulina. Investigadores citan que pacientes con esta enfermedad presentan una reducción de estas células de aproximadamente el 50% comparados con sujetos sanos. Además, destacan que este déficit precede al diagnóstico de la enfermedad. Por otro lado, estudios basados en modelos de diabetes con animales indican que la restauración de esta población celular resulta en la normalización de la glucemia. Es por esto que las intervenciones dirigidas a aumentar la masa de células pancreáticas o evitar su destrucción representan un blanco terapéutico importante en esta enfermedad. En este sentido, indican que las tiazolidindionas, agonistas del receptor gamma activado por el proliferador de peroxisomas, han sido relacionadas con una reducción de la resistencia a la insulina y un incremento de la masa de células pancreáticas tipo beta. Sin embargo, hasta el momento todos los estudios con animales han utilizado modelos genéticamente determinados de diabetes u obesidad. Por lo tanto, se desconocen los efectos de estos medicamentos en un modelo que no haya sido manipulado genéticamente. Los investigadores han determinado previamente que en el modelo con roedores, la exposición a la nicotina durante el período del embarazo y la lactancia provoca la destrucción de las células pancreáticas tipo beta. Al igual que los pacientes con DBT, estos animales pierden la capacidad de regular la glucemia al llegar a la adultez. Por lo tanto, el objetivo de los investigadores fue examinar los efectos del tratamiento con rosiglitazona (una tiazolidindiona) sobre el control metabólico y la masa de células pancreáticas tipo beta en este modelo de diabetes.

Métodos

Todos los roedores utilizados para el estudio fueron hembras nulíparas de tipo Wistar, con un peso entre 200 y 250 g. Desde 2 semanas antes del apareamiento, los ejemplares fueron expuestos diariamente a nicotina o solución salina en forma aleatoria. Esta exposición se mantuvo durante el período de la preñez y la lactancia. Para evitar factores de confusión, sólo la progenie de sexo masculino fue analizada. A los 21 días de edad, momento en que finalizó la lactancia, las crías de las hembras expuestas a la nicotina fueron tratadas en forma aleatoria con solución salina [grupo nicotina-solución salina (NS)] o rosiglitazona (3 mg/kg/día) [grupo nicotina-rosiglitazona (NR)] en forma oral. Por otro lado, las crías de las hembras no expuestas a la nicotina recibieron sólo solución salina (grupo control). Los animales de estos tres grupos fueron pesados en forma regular. Además, a la semanas 4, 7, 15 y 26, diez ejemplares fueron disecados para determinar la cantidad de tejido adiposo a nivel perirrenal, mesentérico y de la almohadilla del epidídimo. Similarmente, a las semanas 4 y 26, muestras del tejido pancreático fueron sometidas a estudios inmunohistoquímicos y morfométricos para determinar la masa de células beta. Paralelamente, se investigó la tolerancia a la glucosa en forma seriada. Los niveles séricos de insulina y glucosa fueron determinados a partir de muestras de sangre extraídas luego de un ayuno de 12 horas (basal) y a los 30 y 120 minutos de recibir una solución de glucosa mediante una sonda gástrica (prueba de tolerancia oral a la glucosa [PTOG]).

La apoptosis de las células beta de los 3 grupos de roedores fue determinada al nacer y a las 4 y 26 semanas por el método de la transferasa terminal con dUTP (TUNEL). El grado de apoptosis fue cuantificado como el porcentaje de células beta TUNEL positiva. Asimismo, para determinar el grado de proliferación de células pancreáticas beta, las células fueron analizadas con un anticuerpo murino contra el antígeno nuclear de células en proliferación (Antiproliferating Cell Nuclear Antigen [PCNA]). El grado de proliferación celular beta fue cuantificado como el porcentaje de positivas para insulina y PCNA.

Para los análisis estadísticos de los datos con una distribución normal se utilizaron la prueba t de Student y el análisis de la varianza. En cambio, los datos que no mostraron una distribución normal fueron analizados con las pruebas de Mann-Whitney o de Kruskal-Wallis. Para estos estudios se consideró significativo un valor de p < 0.05.

Resultados

El peso al nacer y de la almohadilla adiposa

El peso al nacer de los 3 grupos de roedores no varió significativamente. Más aún, el peso de la almohadilla adiposa tampoco varió significativamente con respecto al porcentaje del peso corporal. Sin embargo, se observó que los roedores NR presentaron una reducción significativa pero transitoria del tejido adiposo abdominal (grasa perirrenal + mesentérica/grasa corporal total multiplicado por 100) a la semana 7, comparado con los otros roedores.

Los niveles de insulina y la glucemia sérica de las semanas 4 a 26

Durante las semanas 4 y 26, las áreas bajo la curva (ABC) de la glucemia en ayunas y de la PTOG a los 30 minutos de los roedores NS fueron significativamente más elevados respecto de las del grupo control. Más aún, el ABC total de todas las PTOG durante este período también fue mayor en este grupo de roedores.

Afirman que estos trastornos metabólicos no fueron tan notorios en los roedores NR. Indican que en este grupo, el ABC de la glucemia en ayunas fue significativamente menor comparada con el de los roedores NS. Citan que a la 26 semana, el ABC de la insulina y de la glucemia durante la PTOG de los roedores NR fueron estadísticamente similares a las de los roedores del grupo control.

La masa, proliferación y apoptosis de células pancreáticas tipo beta

Con respecto a las células pancreáticas tipo beta, los roedores de hembras expuestas a la nicotina en comparación con el grupo control presentaron al nacer: a) menor masa celular (0.77 mg contra 1.36 mg, respectivamente); b) menor grado de proliferación (porcentaje de células PCNA positivas = 2.4% y 5.1%, respectivamente) y c) mayor grado de apoptosis (porcentaje de células TUNEL positivas = 5.0% y 2.8%, respectivamente),. Además, esta relación se mantuvo para los roedores NS hasta el final del estudio. En cambio, en los animales que fueron tratados con rosiglitazona se constató un aumento de la masa de células pancreáticas beta. Este incremento fue estadísticamente significativo a sólo una semana de iniciar el tratamiento. Al final de esa semana (4 semanas de vida), la masa de células pancreáticas tipo beta fue de aproximadamente 2, 3 y 4 mg para los grupos NS, NR y control, respectivamente. Agregan los autores que esta tendencia se mantuvo hasta el final del estudio. Este aumento fue relacionado tanto con el incremento de la proliferación como con la disminución de la apoptosis de las células beta.

Discusión y conclusiones

Los resultados confirman que en este modelo con roedores de diabetes, el tratamiento precoz con rosiglitazona puede evitar esta enfermedad en animales con una reducción significativa en la masa de células beta. Resaltan que éste fue el primer estudio en revelar la capacidad de este medicamento para prevenir la DBT2, cuando se inicia el tratamiento antes de la aparición de cualquier anormalidad en el control de la glucemia. La capacidad de la rosiglitazona para mantener el control metabólico de la glucemia se debe aparentemente al incremento de la proliferación y la disminución de la apoptosis de las células pancreáticas tipo beta, lo cual resulta en un aumento de esta población celular. Según los investigadores, este hecho se debe a que el tratamiento se inició cuando las células beta aún retenían su capacidad de regeneración.

Asimismo, la exposición fetal a la nicotina redujo la masa de células beta al nacer en un 45% con respecto al grupo control. Sin embargo, al final de la semana 4 de vida en los roedores que recibieron rosiglitazona, esta masa alcanzó el 75% con respecto a los controles, mientras que en los que no la recibieron se mantuvo en el 50%. Destacan que el aumento de la población beta en los roedores NR se debe a una expansión de estas células durante las semanas 0 y 4 de vida.

En conclusión, la rosiglitazona puede evitar la DBT2 en roedores con una masa de células pancreáticas beta reducida. Aparentemente, este medicamento estimula la proliferación y antagoniza la apoptosis de estas células durante las primeras semanas de vida, lo cual permite recuperar esta población celular y mejorar el control metabólico de la glucemia. Estos resultados pueden tener consecuencias importantes para el tratamiento y prevención de la DBT2 en pacientes con una menor población de células pancreáticas tipo beta. Además, estos hallazgos ayudan a explicar el mecanismo por el cual la rosiglitazona pudo haber evitado la DBT2 en pacientes con glucemia en ayunas y con PTOG alteradas en el Diabetes Reduction Assessment with Ramipril and Rosiglitazone Medication Trial. Los datos sugieren que la rosiglitazona puede afectar la masa de células pancreáticas tipo beta directamente o indirectamente al reducir la resistencia a la insulina.

Especialidad: Bibliografía - Clínica Médica - Endocrinología