La diabetes mellitus se relaciona con varios problemas de salud, como la disminución de la masa muscular esquelética. Un grupo de investigación liderado por el profesor Wataru Ogawa, de la Escuela de Medicina para Graduados de la Universidad de Kobe, en Japón, reveló que la elevación de los niveles de azúcar en sangre conduce a la atrofia muscular y que dos proteínas, WWP1 y KLF15, desempeñan un papel clave en este fenómeno. Los hallazgos se publicaron el 21 de febrero en la revista JCI Insight.

La disminución de la masa muscular asociada con el envejecimiento afecta nuestra actividad física, nos hace susceptibles a una variedad de problemas de salud y, por lo tanto, nos lleva a una vida más corta. Dicha reducción dependiente de la edad y el consiguiente deterioro de la actividad física se conoce como «sarcopenia», una grave carga de salud en las sociedades que envejecen.

Ya se sabía que los pacientes con diabetes mellitus son propensos a la pérdida muscular a medida que envejecen, pero el mecanismo concreto que ocasiona este fenómeno sigue sin estar claro. La diabetes mellitus es una enfermedad causada por la acción insuficiente de la hormona insulina. Esta no solo reduce los niveles de azúcar en sangre, sino que promueve el crecimiento y la proliferación de las células; se ha pensado que la acción insuficiente de la insulina da como resultado la supresión del crecimiento y la proliferación de las células musculares, que a su vez contribuyen a la disminución de la masa muscular esquelética.

El equipo de investigación del profesor Ogawa hizo el sorprendente descubrimiento de que un aumento en los niveles de azúcar sanguínea desencadena la disminución de la masa muscular, y descubrió los roles importantes de dos proteínas en este fenómeno. Encontraron que la abundancia del factor de transcripción KLF15 aumentaba en el músculo esquelético de ratones diabéticos, y los ratones que carecían de KLF15 específicamente en el músculo eran resistentes a la disminución de la masa muscular esquelética inducida por la diabetes. Los resultados indican que la pérdida muscular inducida por la diabetes es atribuible al aumento de las cantidades de KLF15.

Asimismo, el equipo investigó el mecanismo que incrementa la abundancia de KLF15 en el músculo esquelético de ratones con diabetes. De esta forma, hallaron que la elevación de los niveles de azúcar en sangre disminuye la degradación de la proteína KLF15, lo que conduce a un aumento de la cantidad de esta proteína. Los científicos también descubrieron que una proteína llamada WWP1 juega un papel clave en la regulación de la degradación de la proteína KLF15.

WWP1 pertenece a un grupo de proteínas llamadas ubiquitinas ligasas. Cuando una «ubiquitina» se une a otras proteínas, la degradación de las proteínas unidas a la ubiquitina se acelera. En condiciones normales, WWP1 promueve la degradación de la proteína KLF15 mediante la unión de las ubiquitinas a KLF15, manteniendo baja la abundancia de KLF15 que se encuentra en las células. Cuando los niveles de azúcar sanguínea aumentan, la cantidad de WWP1 disminuye, lo que a su vez desacelera la degradación de KLF15 y, por lo tanto, el aumento en la abundancia celular de KLF15.

Este estudio descubrió por primera vez que la elevación de los niveles de azúcar en  sangre provoca el declive de la masa muscular y que las dos proteínas WWP1 y KLF15 contribuyen al declive de la masa muscular inducida por la diabetes.

Además de la diabetes mellitus, otras condiciones como la inactividad física o el envejecimiento dan como resultado la pérdida de masa muscular. Las proteínas KLF15 y WWP1, que se ha demostrado contribuyen a la pérdida de masa muscular inducida por la diabetes, también pueden estar relacionadas con otras causas de pérdida muscular. Actualmente, no existe un medicamento disponible para el tratamiento de la pérdida muscular. El profesor Ogawa comentó: «Si desarrollamos un fármaco que fortalezca la función de WWP1 o debilite la función de KLF15, conduciría a un nuevo tratamiento innovador«.

 

Vía: EurekAlert! – American Assiociation for the Advancement of Science