A descoberta da insulina há 100 anos abriu uma porta que levaria à vida e esperança para milhões de pessoas com diabetes. Desde então, a insulina, produzida no pâncreas, tem sido considerada o principal meio de tratamento de condições caracterizadas por níveis elevados de açúcar no sangue (glicose), como o diabetes. Agora, os cientistas da Salk descobriram uma segunda molécula, produzida no tecido adiposo, que, como a insulina, também regula de forma potente e rápida a glicose no sangue. Sua descoberta pode levar ao desenvolvimento de novas terapias para o tratamento do diabetes e também estabelece as bases para novos caminhos promissores na pesquisa do metabolismo.
O estudo, publicado na revista Cell Metabolism em 4 de janeiro de 2022, mostra que um hormônio chamado FGF1 regula a glicose no sangue inibindo a quebra de gordura (lipólise). Como a insulina, o FGF1 controla a glicose no sangue inibindo a lipólise, mas os dois hormônios o fazem de maneiras diferentes. É importante ressaltar que essa diferença pode permitir que o FGF1 seja usado para reduzir com segurança e sucesso a glicose no sangue em pessoas que sofrem de resistência à insulina.
“Encontrar um segundo hormônio que suprima a lipólise e reduza a glicose é um avanço científico”, diz o coautor sênior e professor Ronald Evans, titular da cadeira March of Dimes em Biologia Molecular e do Desenvolvimento. “Identificamos um novo participante na regulação da lipólise da gordura que nos ajudará a entender como as reservas de energia são gerenciadas no corpo.”
Quando comemos, gorduras ricas em energia e glicose entram na corrente sanguínea. A insulina normalmente transporta esses nutrientes para as células dos músculos e do tecido adiposo, onde são usados imediatamente ou armazenados para uso posterior. Em pessoas com resistência à insulina, a glicose não é removida com eficiência do sangue, e uma lipólise mais alta aumenta os níveis de ácidos graxos. Esses ácidos graxos extras aceleram a produção de glicose do fígado, agravando os já altos níveis de glicose. Além disso, os ácidos graxos se acumulam nos órgãos, exacerbando a resistência à insulina – características do diabetes e da obesidade.
Anteriormente, o laboratório mostrou que a injeção de FGF1 reduziu drasticamente a glicose no sangue em camundongos e que o tratamento crônico com FGF1 aliviou a resistência à insulina. Mas como funcionava permanecia um mistério.
No trabalho atual, a equipe investigou os mecanismos por trás desses fenômenos e como eles estavam ligados. Primeiro, eles mostraram que o FGF1 suprime a lipólise, assim como a insulina. Em seguida, eles mostraram que o FGF1 regula a produção de glicose no fígado, assim como a insulina. Essas semelhanças levaram o grupo a se perguntar se o FGF1 e a insulina usam as mesmas vias de sinalização (comunicação) para regular a glicose no sangue.
Já se sabia que a insulina suprime a lipólise através da PDE3B, uma enzima que inicia uma via de sinalização, então a equipe testou uma gama completa de enzimas semelhantes, com a PDE3B no topo da lista. Eles ficaram surpresos ao descobrir que o FGF1 usa um caminho diferente – PDE4.
“Esse mecanismo é basicamente um segundo loop, com todas as vantagens de um caminho paralelo. Na resistência à insulina, a sinalização da insulina é prejudicada. No entanto, com uma cascata de sinalização diferente, se uma não estiver funcionando, a outra pode. Dessa forma, você ainda tem o controle da lipólise e da regulação da glicose no sangue”, diz o primeiro autor Gencer Sancar, pesquisador de pós-doutorado no laboratório Evans.
Encontrar a via PDE4 abre novas oportunidades para a descoberta de medicamentos e pesquisas básicas focadas em glicose alta no sangue (hiperglicemia) e resistência à insulina. Os cientistas estão ansiosos para investigar a possibilidade de modificar o FGF1 para melhorar a atividade da PDE4. Outra rota tem como alvo vários pontos na via de sinalização antes que o PDE4 seja ativado.
“A capacidade única do FGF1 de induzir a redução sustentada da glicose em camundongos diabéticos resistentes à insulina é uma rota terapêutica promissora para pacientes diabéticos. Esperamos que a compreensão desse caminho leve a melhores tratamentos para pacientes diabéticos”, diz o coautor sênior Michael Downes, cientista sênior da equipe do laboratório Evans. “Agora que temos um novo caminho, podemos descobrir seu papel na homeostase energética do corpo e como manipulá-lo.”
Outros autores incluem Sihao Liu, Emanuel Gasser, Jacqueline G. Alvarez, Christopher Moutos, Kyeongkyu Kim, Yuhao Wang, Timothy F. Huddy, Brittany Ross, Yang Dai, David Zepeda, Brett Collins, Emma Tilley, Matthew J. Kolar, Ruth T Yu, Annette R. Atkins e Alan Saghatelian de Salk; Tim van Zutphen, Theo H. van Dijk e Johan W. Jonker da Universidade de Groningen, na Holanda.
A pesquisa foi apoiada pelos Institutos Nacionais de Saúde, Fundação Nomis, March of Dimes, Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), Organização Holandesa de Pesquisa Científica, Fundação Europeia para o Estudo do Diabetes e Fundação Nacional de Ciências da Suíça.
Fonte: SALK NEWS
