Revelan cómo la naturaleza produce un fármaco clave contra la diabetes

Antes de que existiesen los medicamentos los seres humanos recurrían a productos y remedios naturales para aliviar sus problemas de salud. Las plantas medicinales siguen siendo un recurso muy utilizado, ya que tienen propiedades beneficiosas para aliviar ciertas dolencias que se han comprobado en estudios científicos. Ahora, investigadores de la Universidad Estatal de Oregón (EE.UU.) han dado un paso más y han descubierto cómo se produce en la naturaleza un fármaco clave para el tratamiento de la diabetes tipo 2 –la acarbosa–, un hallazgo que contribuirá a incorporar mejoras en la fabricación de la acarbosa a través de la biotecnología.

La acarbosa es un fármaco desarrollado por Bayer, que se ha estado comercializando con la marca Precose desde 1996 y que procede de las bacterias del suelo, pero hasta ahora se desconocían, tanto la vía biosintética subyacente a su producción, como la secuencia de pasos que siguen las enzimas para catalizar las reacciones químicas responsables de su elaboración.

La acarbosa normaliza los niveles de azúcar en sangre

La acarbosa inhibe las enzimas alfa-glucosidasa y de esta forma normaliza los niveles de glucosa en la sangre; además, ayuda a evitar que los niveles de azúcar en sangre se eleven demasiado rápido tras las comidas al bloquear la descomposición de los alimentos ricos en almidón como el pan, las patatas y la pasta, y enlentecer la absorción intestinal de algunos azúcares. La acarbosa se deriva de la bacteria Actinoplanes y varias otras cepas de bacterias del suelo, y fue el primer inhibidor de alfa-glucosidasa que se aprobó para su uso en Estados Unidos y en Europa.

La acarbosa evita que los niveles de azúcar en sangre suban demasiado rápido tras las comidas al bloquear la descomposición de los alimentos ricos en almidón y enlentecer la absorción intestinal de algunos azúcares

“A pesar de su importancia terapéutica, no se había entendido completamente cómo se produce la acarbosa en la naturaleza”, ha dicho el director del estudio, Taifo Mahmud, de la Facultad de Farmacia de la Universidad Estatal de Oregón. “Nuestra investigación no solo arroja luz sobre cómo se fabrica este fármaco de alto valor en la naturaleza, sino que también proporciona una plataforma para seguir mejorando la producción industrial de acarbosa, por ejemplo, mediante la modificación del ADN de las bacterias productoras, o mediante otros enfoques biotecnológicos. Conocer su ruta biosintética completa es importante tanto desde el punto de vista científico, como industrial”. La investigación se ha publicado en Nature Communications.

Lo que aún se desconoce, ha añadido Mahmud, es por qué las bacterias del suelo producen acarbosa: ¿para qué les sirve el compuesto? Una de las hipótesis que se barajan es que desempeña un papel en el transporte de azúcares entre los espacios intra y extracelulares de las bacterias, o que protege contra las enzimas degradadoras de carbohidratos de otros organismos. “Cuál es exactamente la función de los organismos productores en su entorno natural sigue siendo un tema interesante para futuros estudios”, concluye.

La incidencia de diabetes tipo 2 sigue en aumento

La demanda mundial de acarbosa está aumentando debido a que también se ha incrementado significativamente la incidencia de diabetes tipo 2 que, según datos de la Federación Internacional de Diabetes, afecta ya a casi 500 millones de adultos. En España, y según los resultados del Estudio di@bet.es, el 13,8% de los mayores de 18 años tiene diabetes tipo 2, es decir, más de 5,3 millones de personas, de los que tres millones estaban diagnosticados, pero 2,3 millones –el 43% del total– no sabían que padecían esta enfermedad metabólica crónica.

La diabetes tipo 2 está relacionada con la obesidad y el sedentarismo y afecta a la forma en que el cuerpo metaboliza la glucosa –un azúcar que constituye una fuente clave de energía– por lo que el organismo desarrolla resistencia a la insulina, una hormona que se produce en el páncreas y controla los niveles de glucosa en la sangre. Cuando los pacientes pierden la capacidad de generar insulina o sus tejidos dejan de ser sensibles a la acción de dicha hormona el azúcar se acumula en el torrente sanguíneo y, sin un tratamiento adecuado, deteriora los órganos y puede provocar complicaciones cardiovasculares, oculares, neuropatías…