Retrato de posdoctorado: Hannah Waterman investiga la comunicación de las células de la glía

Hannah Waterman es una investigadora posdoctoral en la Universidad de Duke. Sus investigaciones se centran en comprender cómo se regula la liberación de insulina mediante el comunicación entre las células alfa y beta del pancreas. En este retrato posdoctoral, habla sobre la importancia de sus trabajos y cómo espera que sus investigaciones ayuden a mejorar los tratamientos para la diabetes.

Consejo 2: Resolver la comunicación entre las células de los acúmulos pancreáticos en la diabetes

S | ¿Cuál es el problema científico que está tratando de resolver?

El problema científico fundamental que mi investigación intenta resolver es por qué los efectos estimulantes de la secreción de insulina del péptido insulinotrópico dependiente de glucosa (GIP), una hormona de origen intestinal que se libera tras las comidas y que estimula la secreción de insulina, se ven alterados en las fases iniciales de la diabetes tipo 2, a pesar de la preservación de la expresión de los receptores de GIP y de la persistencia de la eficacia clínica de los agonistas de los receptores de GIP. Esta sugiere que los mecanismos fundamentales que regulan el efecto del GIP aún no están bien comprendidos. Mientras las células beta pancreáticas producen insulina para reducir el nivel de azúcar en la sangre, las células alfas vecinas secretan glucagón para elevarlo y coordinan también la comunicación dentro de los islotes. Evidencias crecientes indican que los aminoácidos, en particular la alanina, activan las células alfas a través de la transmisión de señales por los receptores de GIP, lo que conduce a la liberación de factores que aumentan la secreción de insulina desde las células beta. Sin embargo, se desconoce si esta vía de señalización desde la célula alfa hasta la célula beta dependiente de nutrientes funciona en humanos. Mi investigación combina estudios controlados del metabolismo humano con experimentos realizados en islotes pancreáticos humanos para determinar cómo trabajan conjuntamente la alanina y el GIP en la regulación de la secreción de insulina. Comprender este mecanismo podría explicar por qué la función del GIP cambia en la diabetes tipo 2 y podría ayudar a identificar nuevos enfoques para mejorar las terapias basadas en incretinas y para preservar la función de las células beta.

¿Qué fue lo que lo atrajo a los estudios sobre metabolismo?

Metabolizma

Al pasar a mi formación de posdoctorado, comencé a interesarme por las preguntas sin responder sobre las hormonas inkretinas y la biología de los islotes pancreáticos. En concreto, me preguntaba por qué, a pesar del notable éxito clínico de las terapias basadas en GIP, la acción del GIP estaba alterada en la diabetes tipo 2. Mis investigaciones ahora se centran en comprender la comunicación entre las células alfa y beta de los islotes pancreáticos, que regulan la secreción de insulina, y en identificar mecanismos que podrían mejorar las terapias para la diabetes.

¿Qué aprendió de algo inesperado en sus investigaciones?

Una de las cosas más sorprendentes que he aprendido es que las hormonas rara vez actúan por sí solas. En mis primeros años de formación, consideraba al GIP como una hormona que actuaba directamente sobre las células beta pancreáticas para estimular la secreción de insulina. A medida que comencé a revisar la literatura y a diseñar experimentos, me di cuenta de que las células alfa pancreáticas también desempeñan un papel activo en este proceso. Las células alfa no solo secretan glucagon para elevar el azúcar en sangre; también responden a nutrientes como los aminoácidos y se comunican con las células beta vecinas para aumentar la secreción de insulina. Este cambio de perspectiva transformó profundamente mi forma de pensar sobre la regulación metabólica. Reafirmó que la fisiología funciona mediante interacciones coordinadas entre células y órganos, y no a través de vías individuales e independientes. Esta conciencia dio forma a mi enfoque de investigación; me orientó hacia el planteamiento de preguntas más integradoras y hacia el diseño de experimentos que reflejen la complejidad del metabolismo humano, en lugar de estudiar hormonas o tipos de células de manera aislada.

S | Si sus investigaciones tienen éxito, ¿qué podría cambiar para la ciencia o la sociedad?

Si mi investigación resulta exitosa, contribuirá a mejorar nuestra comprensión sobre cómo regula el cuerpo los niveles de azúcar en la sangre y cómo se alteran estos procesos en la diabetes tipo 2. Al descubrir nuevos mecanismos que controlan la secreción de , este trabajo podría ayudar a explicar por qué algunos tratamientos actuales son eficaces y a identificar oportunidades para desarrollar tratamientos más efectivos. En un sentido más amplio, mi investigación sienta las bases para descubrimientos futuros en biometabolismo y biología endocrina al profundizar en el entendimiento de la fisiología humana. La diabetes tipo 2 afecta a cientos de millones de personas en todo el mundo y aumenta el riesgo de padecer enfermedades cardíacas, enfermedades renales, ceguera y otras complicaciones graves, lo que la convierte en uno de los mayores problemas de salud pública de nuestra época. Incluso pequeños avances en el entendimiento de esta enfermedad tienen el potencial de mejorar la atención a los pacientes. Espero que esta investigación contribuya al desarrollo de estrategias más efectivas para prevenir, tratar y manejar la diabetes, al tiempo que ayuda a formar a una nueva generación de científicos que aborden los complejos problemas biomédicos.

S | ¿Cuál es la pregunta sobre la que más le emocina responder a continuación?

La pregunta que más ilusión me hace responder es cómo el cuerpo logra autorregularse para mantener el azúcar en la sangre en niveles normales mucho antes de que se desarrolle la diabetes tipo 2. El hecho de que muchas personas permanezcan metabólicamente saludables durante años a pesar de una resistencia creciente a la insulina sugiere la existencia de potentes mecanismos de compensación que preservan la homeostasis de la glucosa. Quiero comprender cuáles son esos mecanismos, por qué algunos fracasan con el tiempo en determinadas personas y si podrían reforzarse para retrasar o prevenir la progresión de la enfermedad. Dar respuesta a estas preguntas desplazaría el foco del tratamiento de la diabetes ya establecida hacia la protección de la salud metabólica antes de que se produzcan daños irreversibles. La idea de que el estudio de estas respuestas tempranas de adaptación revelaría nuevos principios biológicos y abriría oportunidades para desarrollar intervenciones que permitan a las personas mantenerse más tiempo sanas, en lugar de gestionar la enfermedad una vez que se ha desarrollado, es lo que me entusiasma.

Las respuestas se han ordenado según su longitud y claridad.