Sus análisis muestran que el receptor de insulina, un complejo de proteínas en la superficie celular, se transporta físicamente al núcleo celular después de que detecta y se une a la insulina. Una vez allí, ayuda a iniciar la expresión de genes involucrados en funciones y enfermedades relacionadas con la insulina. Este proceso se deterioró en ratones con resistencia a la insulina.
Los resultados describen un conjunto de posibles objetivos terapéuticos para las enfermedades relacionadas con la insulina y establecen una amplia gama de futuras vías de investigación sobre la señalización de la insulina, incluidas posibles pistas sobre los mecanismos biológicos subyacentes que diferencian la diabetes tipo 1 y tipo 2.
“Nuestros hallazgos abren la puerta a un nuevo campo de estudio sobre el receptor de insulina, un complejo proteico notable que se expresa en casi todas las células y está implicado en las principales enfermedades crónicas que afectan a cientos de millones de personas”, afirma el autor principal del estudio, John Flanagan, profesor de Biología celular en HMS.
“Comprender los mecanismos fundamentales de cómo funcionan las células puede ayudarnos a diseñar nuevos medicamentos o mejorar los existentes, y el receptor de insulina realmente tiene un potencial enorme para el retorno de la inversión”, agrega Flanagan.
Producida por células especializadas en el páncreas, la hormona insulina sirve como la principal señal para que las células absorban la glucosa del torrente sanguíneo y comiencen la producción y el metabolismo de los carbohidratos, las grasas y las proteínas. Este proceso es esencial para la función normal de las células, el crecimiento y el almacenamiento de nutrientes.
Las disfunciones en la señalización de la insulina dan lugar a una serie de enfermedades crónicas graves. En la diabetes tipo 1, las células pancreáticas no producen suficiente insulina y en la diabetes tipo 2, la forma mucho más común de la enfermedad, las células se vuelven resistentes a la insulina. Sin la señalización adecuada de insulina, la glucosa se acumula en la sangre donde daña los tejidos y órganos. La resistencia a la insulina también se ha implicado en trastornos neurodegenerativos como el Alzheimer y el Parkinson, y la señalización excesiva de insulina contribuye a una variedad de cánceres.
Flanagan y sus colegas estaban muy interesados en estudiar cómo los receptores de la superficie celular se comunican con el interior de una célula y realizaron evaluaciones para identificar proteínas asociadas con el receptor de insulina. Sus experimentos sugirieron que una de las proteínas más prominentes es la ARN polimerasa, una enzima responsable de transcribir el ADN en ARN, el primer paso en la expresión de genes.
Esto fue inesperado, según Flanagan, porque la ARN polimerasa funciona dentro del núcleo de una célula, lejos de la superficie de la célula donde se encuentra el receptor de insulina. Análisis adicionales revelaron una explicación inesperada. El equipo descubrió que después de que el receptor de insulina se une a la insulina, se transporta físicamente desde la superficie celular al núcleo a través de un mecanismo aún no identificado. Una vez allí, se une a la ARN polimerasa en la cromatina, el complejo proteína-ADN que las células utilizan para almacenar sus genomas.
