Fenómeno Dawn y sensibilidad a la insulina | 30 MAR 21

Hiperglucemia matinal y gen del reloj circadiano

Gen del reloj circadiano Rev-erb relacionado con el fenómeno del amanecer en la diabetes tipo 2
Autor/a: Guolian Ding, Xin Li, Xinguo Hou, Wenjun Zhou, Yingyun Gong, et al. Fuente: Nature (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03358-w REV-ERB in GABAergic neurons controls diurnal hepatic insulin sensitivity

Facultad de Medicina de Baylor

Resumen

La sensibilidad a la insulina sistémica muestra un ritmo diurno con un pico al despertar.

El mecanismo molecular que subyace a este patrón temporal no está claro. Aquí mostramos que los receptores nucleares REV-ERB-α y REV-ERB-β (referidos aquí como 'REV-ERB') en las neuronas GABAérgicas (productoras de ácido γ-aminobutírico) en el núcleo supraquiasmático (SCN) (SCNGABA neuronas) controlan el ritmo diurno de la supresión de la producción de glucosa hepática mediada por insulina en ratones, sin afectar la alimentación diurna o las conductas locomotoras durante los ciclos regulares de luz y oscuridad.

REV-ERB regula la expresión rítmica de genes que participan en la neurotransmisión en el SCN y modula la actividad de disparo oscilatorio de las neuronas SCNGABA. La estimulación quimiogenética de las neuronas de SCNGABA al despertar conduce a la intolerancia a la glucosa, mientras que la restauración del patrón temporal de la activación de neuronas de SCNGABA o la expresión de REV-ERB rescata el fenotipo metabólico de glucosa dependiente del tiempo causado por la depleción de REV-ERB.

En las personas con diabetes, un aumento del nivel de glucosa en sangre después de despertarse es una característica definitoria del "fenómeno del amanecer extendido". Los pacientes con diabetes tipo 2 con el fenómeno del amanecer extendido exhiben un patrón temporal diferencial de expresión de los genes REV-ERB en comparación con los pacientes con diabetes tipo 2 que no tienen el fenómeno del amanecer extendido.

Estos hallazgos proporcionan información mecanicista sobre cómo el reloj circadiano central regula el ritmo diurno de la sensibilidad a la insulina hepática, con implicaciones para nuestra comprensión del fenómeno del amanecer extendido en la diabetes tipo 2.

Los investigadores del Baylor College of Medicine, la Universidad de Shandong en China y otras instituciones pueden haber encontrado una explicación para el fenómeno Dawn o del amanecer, un aumento anormal del azúcar en la sangre solo por la mañana, observado en muchos pacientes con diabetes tipo 2. Informan en la revista Nature que los ratones que carecen del gen del reloj circadiano llamado Rev-erb en el cerebro muestran características similares a las del fenómeno del amanecer.

Luego, los investigadores observaron la expresión del gen Rev-erb en pacientes con diabetes tipo 2 comparando un grupo con el fenómeno del amanecer con un grupo sin él y encontraron que la expresión del gen seguía un patrón temporal diferente entre estos dos grupos. Los hallazgos apoyan la idea de que un ritmo diario alterado de expresión del gen Rev-erb puede ser la base del fenómeno del amanecer. Las investigaciones futuras pueden conducir a terapias.

"Comenzamos este estudio para investigar cuál era la función de Rev-erb en el cerebro", dijo el coautor correspondiente, el Dr. Zheng Sun, profesor asociado de medicina-endocrinología, diabetes y metabolismo en Baylor. "Estamos interesados ​​en este gen porque es un componente 'farmacológico' del reloj circadiano con aplicaciones potenciales en la clínica. Rev-erb se expresa solo durante el día pero no por la noche. Cuando comenzamos, no sabíamos dónde estaba iba a guiarnos ".

Los investigadores desarrollaron primero un modelo de ratón mediante la eliminación del gen Rev-erb en las neuronas GABA. Eligieron este enfoque porque la expresión del gen está altamente enriquecida en un área particular del cerebro llamada núcleo supraquiasmático que se compone principalmente de neuronas GABA.

 

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