Analito adicional para comprender la tolerancia a la glucosa

Las investigaciones relacionan la intolerancia a la glucosa con diversos resultados adversos, como la diabetes, las enfermedades cardíacas y la neuropatía, pero los mecanismos moleculares que regulan la tolerancia a la glucosa siguen sin conocerse bien.^1-4 La variedad de factores complejos que influyen en la tolerancia a la glucosa y la relación de los metabolitos con dicha tolerancia, que actualmente se están investigando, constituyen un importante campo de estudio.^5,6 Estos resultados pueden tener implicaciones para la diabetes, así como para otros trastornos en los que la tolerancia a la glucosa y la resistencia a la insulina se correlacionan con el desarrollo de la enfermedad.⁷ Un estudio reciente de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford y del Baylor College of Medicine, publicado en Nature, detalla la participación de los metabolitos en las vías bioquímicas y su impacto en la tolerancia a la glucosa.⁷

Nuevos metabolitos como biomarcadores de la resistencia a la insulina

Los investigadores pueden recurrir al análisis de metabolitos para diagnosticar la resistencia a la insulina en los pacientes. En un estudio de metabolómica no dirigida, se correlacionaron los niveles en ayunas de un conjunto de metabolitos con la resistencia a la insulina, medida mediante la prueba de tolerancia oral a la glucosa (OGTT), considerada el método de referencia para el diagnóstico de la diabetes, con el fin de desarrollar una prueba clínica.^⁸ Investigaciones adicionales podrían brindar la oportunidad de obtener información sobre órganos relacionados con la homeostasis de la glucosa, como el hígado, los riñones y los músculos.

El metabolito aromático lactoil-fenilalanina mejora la homeostasis de la glucosa

Se ha sugerido que los aminoácidos aromáticos desempeñan un papel en la obesidad y las enfermedades metabólicas. Ciertos metabolitos aromáticos se asocian con una intolerancia a la glucosa y se acumulan en la orina de los pacientes obesos, entre ellos la N-lactoil-fenilalanina(Lac-Phe). En concreto, las investigaciones identifican metabolitos aromáticos derivados de una ingesta excesiva de proteínas y grasas.^⁹ Además, los datos relacionan la sobrecarga mitocondrial y la alteración de la señalización de la insulina con dichos metabolitos aromáticos.^⁹ 

El Lac-Phe, un metabolito aromático circulante en sangre, se forma mediante la conjugación de fenilalanina y lactato, presumiblemente catalizada por la dipeptidasa 2 citosólica no específica (CNDP2).¹⁰ Los niveles de Lac-Phe aumentan con el ejercicio y se ha demostrado que suprime el apetito y reduce la obesidad en modelos murinos.⁷ El Lac-Phe se sintetiza en células ^CNDP2+, como los monocitos, los macrófagos y otras células epiteliales e inmunitarias.⁷ La administración de Lac-Phe a ratones dio lugar a una mejora del metabolismo de la glucosa, lo que sugiere un papel causal de este metabolito en la mejora de la salud metabólica.⁷ Además, hay estudios que relacionan el Lac-Phe con la resistencia a la insulina, lo que ofrece aplicaciones para predecir la prediabetes y la diabetes tipo 2.¹¹

Implicaciones de los metabolitos para la investigación sobre la glucosa

Dados los diferentes efectos de determinados metabolitos, los análisis de investigación podrían aprovechar estos hallazgos para aportar nuevos conocimientos sobre el papel de los metabolitos en la homeostasis de la glucosa con fines terapéuticos. Metabolon ofrece varios ensayos para respaldar el análisis metabolómico en iniciativas de investigación en todas las ciencias de la vida, incluido el análisis metabolómico para la diabetes. Ponte en contacto con el equipo de Metabolon descubrir cómo la metabolómica y nuestra plataforma pueden potenciar también tu investigación. 

¿Estás listo para descubrir qué nuevos conocimientos puede aportar la metabolómica a tu investigación? Póngase en contacto con nosotros hoy mismo para obtener más información.

Referencias

1. Schnell O, Standl E. Intolerancia a la glucosa, diabetes y enfermedades cardiovasculares.Endocr Pract. 2006;12, Suplemento 1:16-19. doi:10.4158/EP.12.S1.16.
2. Ceriello, A. «Intolerancia a la glucosa y enfermedad cardiovascular: el posible papel de la hiperglucemia posprandial».Am Heart J. 2004;147(5):803-807. doi:10.1016/j.ahj.2003.11.020.
3. Boulton, A. J.; Malik, R. A. «Neuropatía asociada a la intolerancia a la glucosa y su evaluación». Diabetes Care. Enero de 2010; 33(1):207-9. doi: 10.2337/dc09-1728. 
4. Neufer PD, Bamman MM, Muoio DM, et al. Comprensión de los mecanismos celulares y moleculares de los beneficios para la salud derivados de la actividad física.Cell Metab. 2015;22(1):4-11. doi:10.1016/j.cmet.2015.05.011.
5. Sanford JA, Nogiec CD, Lindholm ME, et al. Consorcio de Transductores Moleculares de la Actividad Física (MoTrPAC): Análisis de las respuestas dinámicas al ejercicio.Cell. 2020; 181(7):1464-1474. doi:10.1016/j.cell.2020.06.004.
6. Schranner D, Kastenmüller G, Schönfelder M,et al.Cambios en la concentración de metabolitos en humanos tras una sesión de ejercicio: una revisión sistemática de los estudios de metabolómica del ejercicio.Sports Med – Open. 2020; 6(11). doi:10.1186/s40798-020-0238-4.
7. Li VL, He Y, Contrepois K.et al.Un metabolito inducido por el ejercicio que inhibe la ingesta de alimentos y la obesidad.Nature.2022; 606:785–790. doi:10.1038/s41586-022-04828-5.
8. Cobb J, Eckhart A, Perichon R, et al. Una nueva prueba para la intolerancia a la glucosa (IGT) que utiliza marcadores metabólicos de la tolerancia a la glucosa.Journal of Diabetes Science and Technology. 2015;9(1):69-76. doi:10.1177/1932296814553622.
9. Newgard CB, An J, Bain JR, et al. Una firma metabólica relacionada con los aminoácidos de cadena ramificada que diferencia a las personas obesas de las delgadas y contribuye a la resistencia a la insulina [corrección publicada en Cell Metab. Junio de 2009; 9(6):565-6].Cell Metab. 2009; 9(4):311-326. doi:10.1016/j.cmet.2009.02.002
10. Jansen RS, Addie R, Merkx R, et al. Los N-lactoil-aminoácidos son metabolitos omnipresentes que se originan a partir de la proteólisis inversa del lactato y los aminoácidos mediada por la proteína CNDP2.Proc Natl Acad Sci U S A. 2015;112(21):6601-6606. doi:10.1073/pnas.1424638112.
11. Cobb J, Gall W, Adam K-P, et al. Un nuevo análisis de sangre en ayunas para detectar la resistencia a la insulina y la prediabetes.Journal of Diabetes Science and Technology. 2013;7(1):100-110. doi:10.1177/193229681300700112.