Lost your password?
Are you a new user?

Nuevo panorama de los mecanismos moleculares de la biotina en la expresión génica

New sight of biotin’s molecular mechanisms in gene expression

Alonso Vilches Flores, estudiante del doctorado en Investigación Biomédica en la Unidad
de Genética de la Nutrición del IIB en el Instituto Nacional de Pediatría.
Permite integrar por primera vez los eventos que participan en el mecanismo de la biotina sobre
la regulación de la expresión génica, así como de su acción sobre el metabolismo de los carbohidratos

Ganador del Premio Socios Fundadores del XXVI Congreso Nacional de la
Sociedad Mexicana de Bioquímica


Bajo la tutoría de la doctora Cristina Fernández Mejía, Investigadora titular de la Unidad de Genética de la Nutrición, del Instituto de Investigaciones Biomédicas, realicé mi tesis doctoral en busca de conocer los efectos que tiene la vitamina biotina sobre el metabolismo de los carbohidratos y los lípidos; su mecanismo de acción y su posible uso como agente terapéutico en el tratamiento de enfermedades metabólicas como la diabetes.

El conocimiento de la función y de los mecanismos moleculares de las vitaminas ha permitido el desarrollo de medicamentos que son usados en el tratamiento de diversas afecciones. Poco se sabe sobre las acciones genéticas de las vitaminas hidrosolubles, pero en los últimos años ha aumentado considerablemente la evidencia de que poseen esta capacidad.

Figura 1. El mecanismo de acción a través del cual la biotina incrementa los niveles de ARN mensajero de la glucocinasa pancreática, involucra la vía de señalización del GMPc, la estimulación de la secreción de insulina y la activación autocrina de la vía de señalización mediada por Akt/PKB.

La biotina es una vitamina hidrosoluble que, además de participar como grupo prostético de las enzimas carboxilasas, modifica la expresión de genes. Es a través de sus efectos sobre la trascripción y la traducción que interviene en diversas funciones biológicas como el desarrollo embrionario, funciones inmunológicas y el metabolismo.

Existe poco conocimiento sobre los mecanismos moleculares a través de los cuales la biotina regula la expresión de genes. Dos grandes vías parecen participar en este proceso: a) la biotinilación de histonas y b) la activación de la guanilato ciclasa soluble (GCs) y la proteína cinasa dependiente de GMPc (PKG). Sin embargo, no se conocen los mecanismos posteriores a la activación de la PKG que participan en la acción reguladora de la biotina sobre la expresión genética.

Se ha demostrado, tanto en modelos animales como en pacientes diabéticos, que la biotina reduce la hiperglucemia (niveles altos de glucosa en sangre), lo que sugiere que esta vitamina, o medicamentos desarrollados a partir de ella, podrían usarse en el tratamiento de la diabetes. En el laboratorio, hemos encontrado que la biotina aumenta la expresión y la actividad de la glucocinasa pancreática, enzima que tiene una función sensora de glucosa y cuya expresión repercute directamente sobre la secreción de insulina y, por lo tanto, en la concentración de azúcar en la sangre. Dada la importancia que posee esta enzima en la regulación de la glucemia y el efecto potencial de la biotina en el desarrollo de medicamentos hipoglucemiantes, investigamos los mecanismos que utiliza la biotina sobre la expresión de la glucocinasa pancreática.

Nuestros estudios demostraron que a través de la activación de la vía de señalización del GMPc, la biotina induce la secreción de insulina mediante un mecanismo que involucra la participación de los canales de potasio dependientes de ATP y la activación de los canales de calcio dependientes de voltaje. A su vez, la insulina secretada actúa de manera autocrina sobre la célula beta pancreática, activando la vía de transducción de señales mediada por la proteína Akt, la cual, conduce al aumento en la expresión de la glucocinasa pancreática. En la Figura 1 se integran los eventos que intervienen en el mecanismo de acción de la biotina sobre la expresión de la glucocinasa pancreática.

Este trabajo permite integrar, por primera vez, los eventos que participan en el mecanismo de la biotina sobre la regulación de la expresión genética, así como de su acción sobre el metabolismo de los carbohidratos. Se perfila de esta manera un nuevo panorama en el entendimiento de los mecanismos moleculares de la biotina sobre la expresión genética.

El pasado mes de noviembre se celebró en la ciudad de Guanajuato el XXVI Congreso Nacional de la Sociedad Mexicana de Bioquímica. Cerca de 50 instituciones nacionales participaron con un total de 905 trabajos, de los cuales, el nuestro, fue merecedor del premio Socios Fundadores.

Artículo publicado en Gaceta Biomédicas, marzo de 2007.
Visita la Gaceta Biomédicas

The following comments are owned by whomever posted them. This site is not responsible for what they say.

Need help?

LiveZilla Live Help

 

Currently online

Error in PHP Block. Function, phpblock_anon_whosonline, does not exist.

 Visitors & Countries

Since 24-04-12 -Site Statistics

Connect & Share