Investigadores del IPN investigan vínculo entre la diabetes y el Alzheimer: estos son los principales patrones entre ambas enfermedades

La diabetes y el deterioro cognitivo podrían estar vinculados por alteraciones metabólicas que alcanzan al cerebro, de acuerdo con un proyecto publicado por el Instituto Politécnico Nacional, que examinó esa posibilidad y evaluó una molécula experimental que mostró efectos favorables en un modelo animal.

Esta investigación analizó si la resistencia a la insulina puede extenderse al sistema nervioso central y favorecer procesos asociados con el Alzheimer. Las científicas estudiaron la llamada “diabetes tipo 3”, una denominación usada en el ámbito científico, aunque todavía no constituye una clasificación médica formal.

El trabajo reunió herramientas de química, farmacología, biología experimental y análisis computacional. Su objetivo consiste en detectar mecanismos compartidos entre la diabetes tipo 2 y el deterioro cognitivo, antes de que aparezcan daños cerebrales más reconocibles.

Resistencia a la insulina puede afectar mecanismos del cerebro

El estudio se desarrolló en la Escuela Superior de Medicina del IPN y estuvo a cargo de las científicas Martha Cecilia Rosales Hernández y Jessica Elena Mendieta Wejebe. Ambas buscaron establecer qué sucede cuando el organismo desarrolla resistencia a la insulina y ese trastorno también compromete al cerebro.

La doctora Mendieta Wejebe explicó que la diabetes sin control mantiene elevados los niveles de glucosa, esa condición también puede alterar el metabolismo de otros carbohidratos y de los lípidos, además de generar inflamación y estrés oxidativo.

Según la investigadora, esos cambios pueden dañar la barrera hematoencefálica, ya que la afectación permitiría que citocinas proinflamatorias incidan sobre el sistema nervioso central y trasladen al cerebro las consecuencias de un problema metabólico originado en otras partes del organismo.

Las especialistas examinaron esta relación bajo el concepto de “diabetes tipo 3”. La expresión permite estudiar una posible conexión entre la diabetes tipo 2, la resistencia cerebral a la insulina y el deterioro cognitivo que puede relacionarse con la enfermedad de Alzheimer.

El proyecto no sostiene que todas las personas con diabetes desarrollen problemas cognitivos, más bien la evolución de cada caso también depende de la alimentación, la actividad física, el ambiente, la genética y otras condiciones individuales.

La enzima GSK-3ß concentra parte de la investigación

Las investigadoras identificaron varios blancos moleculares comunes entre diabetes y Alzheimer, uno de ellos es la enzima GSK-3ß, vinculada con la señalización de la insulina y con procesos que pueden modificar el funcionamiento celular.

En condiciones normales, esa enzima participa en el equilibrio de las células, mientras que la obesidad y el consumo excesivo de alimentos con alto contenido calórico pueden modificar su conducta y convertirla en un elemento perjudicial para el metabolismo.

Rosales Hernández indicó que la resistencia a la insulina eleva la actividad de GSK-3ß, así como el cambio impide que la glucosa llegue de forma adecuada a los músculos y al hígado, reduciendo la acción de la insulina y altera el transporte celular.

“La glucosa permanece en la sangre en lugar de llegar a músculos e hígado”, señaló la científica al describir una de las consecuencias de ese proceso.

La activación de la enzima también estimula mecanismos relacionados con la síntesis y acumulación del péptido beta-amiloide. Esta sustancia integra las placas que se forman en el cerebro de pacientes con Alzheimer.

“El control deficiente de los niveles de glucosa produce estrés oxidativo, citocinas proinflamatorias y se ha visto que estos cambios son los que llegan a afectar la barrera hematoencefálica”, subrayó Rosales Hernández.

Compuesto 4y mostró resultados preliminares en ratas

El equipo desarrolló un modelo experimental de “diabetes tipo 3” en ratas Wistar, que después de 13 semanas de alimentación hipercalórica, presentaron menor tolerancia a la glucosa, aumento de lípidos y resistencia a la insulina.

Las pruebas se extendieron hasta las 22 semanas para examinar posibles cambios cerebrales. En ese período, la GSK-3ß mostró modificaciones junto con variaciones en algunas citocinas proinflamatorias.

Las científicas aún no detectaron cambios evidentes en los niveles de beta-amiloide ni de proteína Tau. Pese a ello, consideran que el deterioro metabólico podría dejar señales tempranas en el cerebro antes de que surjan otras alteraciones.

El proyecto también evalúa el compuesto 4y, una molécula de la familia de los guanidinobenzotiazoles. El doctor Alejandro Cruz, especialista en Química Orgánica de la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología del IPN, diseñó y sintetizó originalmente estos derivados.

Antes de los ensayos biológicos, el equipo utilizó herramientas computacionales para analizar la interacción de la molécula con proteínas vinculadas con diabetes y Alzheimer. Ese proceso llevó a seleccionar el compuesto entre las opciones con mayor potencial dentro de la investigación.

En el modelo estudiado, 4y redujo la glucosa en sangre, mejoró el perfil lipídico y produjo cambios favorables en marcadores como GSK-3ß, beta-amiloide y Tau fosforilada en el hipocampo. Las pruebas con dosis altas tampoco detectaron indicadores significativos de toxicidad sistémica o hepática en las condiciones evaluadas.

Los resultados siguen en etapa preclínica y requieren nuevas pruebas. El próximo paso contempla estudios en ratones, con distintas dosis y evaluaciones de memoria, aprendizaje y cambios cerebrales.