La hiperglucemia origina moléculas que interfieren en el sistema inmunológico de los diabéticos

04-07/09/2015 - E.P.

En el estudio se ha comprobado una reducción de aproximadamente el 50 por ciento en la capacidad de ciertas moléculas defensivas para inhibir el crecimiento o eliminar a las bacterias

La hiperglucemia origina moléculas que interfieren en el sistema inmunológico de los diabéticos, según ha mostrado un equipo de científicos del Case Western Reserve (Estados Unidos), cuyo trabajo ha sido publicado en 'PLoS One'.

En concreto, los expertos descubrieron cómo el metilglioxal (MGO) y el glioxal (GO) alteran la estructura de los péptidos beta-defensinas-2 (HBD-2) humanos, alterando su capacidad para combatir la inflamación y la infección. Por ello, el estudio

"Si nuestros resultados se sostienen en el futuro en experimentos con animales 'in vivo' y en tejidos humanos, tendremos evidencia sólida de cómo funciona este mecanismo dicarbonilo en el entorno de la diabetes no controlada a la hora de debilitar la función del HBD-2 y la de otros beta-defensinas", ha aseverado el autor principal del estudio, Wesley M. Williams, junto a Janna Kiselar.

Para lograr estos datos, los científicos compararon los espectros de masas, el potencial antibacteriano y la capacidad de atracción de células inmunes de dicarbonilo tratadas con o sin HBD-2. En el dicarbonilo expuesto a HBD-2, encontraron que, además de unirse a varios otros residuos de aminoácidos, se une irreversiblemente a dos aminoácidos arginina cargados positivamente, situados cerca de la superficie del péptido HBD-2.

El efecto de estos cargos de arginina es sustancial, ya que pueden influir en la forma en la que la proteína interactúa con otros compuestos y con células, incluyendo bacterias. De hecho, aumentar o disminuir la carga positiva o carga negativa en una proteína podría alterar la función de esa proteína, dependiendo de dónde se encuentran esos cargos dentro de la proteína.

A continuación, los investigadores compararon el dicarbonilo tratado con y sin HBD-2 para conocer su capacidad para destruir las bacterias gram-negativas. "En la placa de Petri de HBD-2 tratados con dicarbonilo, hemos visto una reducción de aproximadamente el 50 por ciento en la capacidad de HBD-2 para inhibir el crecimiento o eliminar a las bacterias", ha comentado Williams.

Para probar el efecto de quimioatracción, Kiselar y Williams, en colaboración con George Dubyak, examinaron los efectos de dicarbonilo sobre las capacidades quimioatracción de HBD-2. Por lo general, las células inmunes humanas específicas son sensibles y atraídas por HBD-2. Así, en las células expuestas a la HBD-2 tratadas con MGO, el beta-defensinas perdió gran parte de su capacidad de iniciar quimioatracción.

En cuanto a los próximos pasos en la investigación, serán necesarios estudios en modelos experimentales o tejidos humanos para verificar los hallazgos 'in vitro' sobre los efectos nocivos de dicarbonilo en la familia beta-defensinas de péptidos antimicrobianos, particularmente entre las personas con diabetes que tienen hiperglucemia.

"El cuerpo tiene mecanismos de defensa contra moléculas como dicarbonilo, pero con una enfermedad crónica como la diabetes, la eficacia de estos mecanismos de defensa responsables de mantener los niveles de dicarbonílicos bajo control pueden ser abrumadores", ha zanjado Williams.