Una persona diabética tiene un páncreas en que sus células beta dejan de producir insulina. La hormona insulina, a su vez, regula a la baja la cantidad de azúcar en sangre, de ahí que tengan que limitar su consumo y inyectarse esta sustancia que su organismo no produce. Pero, ¿y si, en ausencia de células beta, otras células se ponen a fabricar insulina? Eso ocurre en realidad y ahora se empieza a saber cómo.

Un equipo de la Facultad de Medicina de la Universidad de Ginebra (Suiza), liderado por el doctor Pedro Herrera, ha detectado que las llamadas células alfa del páncreas son capaces de bajar el azúcar en sangre en diabéticos. En general, éstas y las células pancpancreáticas generan otras sustancias, de hecho, en sentido contrario al de la insulina. Pero han observado que, en algunos casos, pueden cambiar su función. Y ahora empiezan a saber por qué, según publican en Nature.

Desde 2010 se trabaja en la idea de un páncreas semi-artificial

Todas las células hormonales del páncreas forman pequeños grupos conocidos como islotes pancreáticos. El glucagón (células alfa) aumenta los niveles de azúcar en la sangre, mientras que la insulina tiene el efecto contrario. Ya hace años, Pedro Herrera y su equipo demostraron la existencia de una capacidad natural para regenerar células productoras de insulina: en ratones sin células beta, aparecen espontáneamente nuevas células productoras de insulina. Algunas células pancreáticas pueden reprogramarse para aprender a segregar insulina. «Sin embargo, este fenómeno sólo afecta al 1 a 2% de las células. ¿Por qué algunas células realizan esta conversión y otras no? Y, sobre todo, ¿sería posible inducirlo? Estas son las preguntas que constituyen el núcleo de nuestro trabajo», explica el profesor Herrera.

El propio doctor Herrera lideró una investigación en 2010 para combatir la diabetes tipo I analizando la capacidad de los trasplantes de células pancreáticas. En realidad, se vio que no es fácil sustituir las células beta destruidas por otras funcionales. Siempre queda alguna en un organismo diabético, pero otra cosa es que pueda volver a producir insulina. La clave, por tanto, estaba en la regeneración. Y se vio que en ratones podría volverse a producir un 10% de células beta. Eso sí, la misma insulina produce efectos distintintos en cada persona, de ahí que los páncreas artificiales no sean viables. El nuevo enfoque va más allá, y espera poder exprimir a las células alfa del propio organismo, una vez que cambian de función.

Las células notan que no hay insulina

Los científicos primero vieron cómo se expresaban los genes antes y después de la desaparición de las células beta. Observaron, en las células alfa, modificaciones que parecen ir en direcciones opuestas. Es decir una célula alfa se da cuenta cuando su compañera beta deja de producir insulina. Tiene unos receptores para ello.

No es que las células noten mucha azúcar en sangre. Es que detectan la falta de insulina y se ponen a fabricarla

Pero, ¿qué señal induce la conversión celular? Para explorar diferentes posibilidades, los investigadores trasplantaron islotes pancreáticos en ratones sanos. Primera hipótesis: hiperglucemia. En ratones transplantados pero no diabéticos, cuyas células beta siguen siendo perfectamente funcionales y no tienen hiperglucemia, algunas células alfa del injerto comenzaron a producir insulina cuando las células beta murieron en los islotes trasplantados.
En consecuencia, la hiperglucemia no causa la reasignación de células alfa. El ambiente celular pancreático que rodea a los islotes tampoco está involucrado, ya que la conversión de células alfa ocurrió en la cápsula renal, es decir, fuera del páncreas. La única explicación es que la capacidad de reprogramación es intrínseca al islote pancreático donde se encuentran estas células. «Por lo tanto, en el mismo injerto, solo los islotes sin células beta muestran el cambio de función.

La obesidad y la diabetes, curadas en ratones mediante terapia génica.

La obesidad y la diabetes, curadas en ratones mediante terapia génica. EP

Continuando con su estudio, los investigadores bloquearon, en ratones no diabéticos, los receptores ubicados en la superficie de las células alfa para detectar la presencia de insulina. Algunas de estas células alfa comenzaron a producir insulina, lo que indica que la insulina misma actuaría como un freno en ella. Si hay insulina suficiente, no la producen. Pero si falta, se ponen a ello. «Al administrar un fármaco antagonista de la insulina, pudimos aumentar el número de células alfa que comenzaron a producir insulina entre 1 y 5%. Al hacerlo, estas células se convirtieron en híbridos: cambiaron parcialmente, pero no cambiaron completamente su identidad, y el fenómeno fue reversible dependiendo de las circunstancias que influyen en las células. Ahora que estamos empezando a comprender los mecanismos de esta plasticidad celular, creemos que estos cambios adaptativos de identidad celular podrían explotarse en futuros nuevos tratamientos».

Otros órganos deben esa plasticidad

Si el trabajo del profesor Herrera se centra en las células pancreáticas, los mismos procesos podrían aplicarse a muchas otras células diferenciadas en el cuerpo. Por lo tanto, la idea de que las células maduras funcionales diferenciadas permanecen estables para siempre ahora se está cuestionando. «Lo que estamos mostrando aquí es que el estado de diferenciación de una célula dada no está tallada en piedra. La identidad celular, en todas las etapas de la vida, está modulada por el entorno celular inmediato, particularmente por señales inhibitorias. Por lo tanto, el mantenimiento de la identidad celular es un proceso activo de inhibición a lo largo de la vida de la célula, y no un estado intrínseco o pasivo de diferenciación. Esta capacidad de las células especializadas para cambiar su función podría ser crucial para tratar otras patologías que se deben a la muerte celular masiva o inadecuada, como el Alzheimer ‘