HORMONA VITAL
La insulina es una hormona producida por el páncreas que contribuye a regular los niveles de glucosa en sangre. Es vital para el transporte y almacenamiento de la glucosa en las células, ayuda a utilizar la glucosa como fuente de energía para el organismo. La glucosa proviene de muchos alimentos que comemos.
Normalmente, los niveles de insulina y glucosa en la sangre suben y bajan al mismo tiempo:
- Los niveles de glucosa en la sangre aumentan después de que comemos.
- Cuando la glucosa en la sangre aumenta, el páncreas libera más insulina a la sangre.
- La insulina permite a la glucosa entrar en las células, lo que disminuye el nivel de glucosa en la sangre.
- Cuando el nivel de glucosa regresa a un rango que es normal, sus niveles de insulina también bajan.
Pueden desarrollarse serios problemas si su páncreas no produce la cantidad adecuada de insulina en el momento correcto. Por ejemplo:
- Si su páncreas produce demasiada insulina, usted puede tener muy poca glucosa en la sangre. Esto se llama hipoglucemia. Si sus niveles de glucosa disminuyen a un nivel muy bajo (hipoglucemia severa), las células de su cerebro pueden no tener suficiente glucosa para trabajar adecuadamente. Esta es una afección seria que necesita tratamiento médico inmediato
- Si su páncreas produce muy poca insulina, la glucosa no puede entrar en las células desde su sangre. La glucosa se acumula en el torrente sanguíneo hasta ser demasiado altos. Esto se llama hiperglucemia. Si sus niveles de glucosa se mantienen altos, con el tiempo puede desarrollar diabetes tipo 2, la cual puede causar serias comlicaciones en los ojos, el corazón y otras partes del cuerpo.
Estrategias terapéuticas
Especialistas del CONICET avanzaron en un estudio para saber el inicio de la insulina, hasta su maduración. Y es importante ya que va a permitir entender su mal funcionamiento y la aparición de enfermedades como la diabetes.
"Como todo nuevo conocimiento en ciencia básica, saber más sobre el funcionamiento de los mecanismos biológicos ayuda a entender también qué pasa cuando funcionan mal y, en el caso de enfermedades, aporta la información necesaria para pensar estrategias terapéuticas", explica Pamela Toledo, del CONICET
Toledo integra el Grupo de Biología Estructural y Biotecnología de la Universidad Nacional de Quilmes (GBEyB, UNQ) vinculado al Instituto Multidisciplinario de Biología Celular (IMBICE, CONICET-UNLP-CICPBA). Además es autora de una investigación científica publicada recientemente en la revista Protein Science que explora las formas de organización de las moléculas de insulina. 
El trabajo se centra en lo que sucede antes de que la insulina llegue a los gránulos de secreción, es decir los cúmulos en los que se concentra dentro del páncreas cuando está lista para salir al torrente sanguíneo frente al ingreso de azúcares que ayudará a convertir en energía.
"Esta última etapa está bastante reportada, especialmente en los estudios sobre diabetes, pero lo que no se conoce tanto es cómo alcanza esa maduración. Es allí donde nuestro trabajo hace foco", cuenta el investigador Diego Vazquez
Ensayos biotecnológicos
Para analizar esas etapas previas, el equipo utilizó proinsulina, molécula precursora que, luego de una serie de pasos y reacciones químicas, da lugar precisamente a la insulina.
"A los fines de experimentar con ella en el laboratorio, necesitábamos tenerla en grandes cantidades porque era nuestra materia prima. El problema es que comercialmente no hay tanta disponibilidad, y además tiene un costo muy elevado", relatan los especialistas.
Para sortear esta dificultad, pusieron a punto una técnica de producción que les permitió obtener su propia proinsulina adaptando algunos protocolos conocidos, optimizando su calidad y alcanzando las proporciones necesarias para llevar adelante el trabajo.
Este fue uno de los logros de la investigación: la producción propia de proinsulina humana como materia prima para ensayos biotecnológicos.
Una vez que lograron fabricar el precursor, comenzaron el estudio de formación de condensados biomoleculares, un mecanismo de organización de las proteínas dentro de las células descubierto en los últimos 20 años.
Se trata de un fenómeno que comienza con una separación de fases 'líquido-líquido' que se puede imaginar como una gota de un líquido dentro de otro líquido, con la particularidad de que no se mezclan pero tampoco se mantienen completamente separados.
“Lo que comprobamos es que la proinsulina es capaz de ordenarse en estos aglomerados por sí sola, sin que ninguna otra fuerza o componente de la célula la fuerce a hacerlo. Pero, además, vimos que los forma en diferentes tamaños dependiendo del pH, que va disminuyendo durante el proceso”, explica Vazquez.
Sobre este punto, los especialistas describen que, en las primeras etapas, cuando el pH es más bien neutro, la proinsulina se agrupa en condensados grandes y pequeños, según el número de moléculas que se junta en cada gota. Después, a medida que se acerca a las condiciones finales, el pH se va volviendo ácido, y en este camino todas las poblaciones de proinsulina se juntan en una sola y quedan homogeneizadas en un condensado de gran tamaño.
La hipótesis que postulan los autores de la investigación es que esa formación de condensados biomoleculares sería el mecanismo responsable de mantener a la proinsulina dentro de los gránulos de secreción y dejarla salir solamente una vez que estuviera transformada en insulina madura, una fase de la que hasta ahora se conoce muy poco.
