Investigadores encontraron que una proteína codificada por un gen relacionado con la diabetes llamado factor de transcripción 7 como 2 (Tcf7l2) media un circuito de señalización que conecta las neuronas en el cerebro activadas por la nicotina a la regulación de la glucosa en sangre por el páncreas.

Investigadores de la Escuela de Medicina Icahn, del Hospital Mount Sinai, han descubierto un circuito en ratas que vincula el tabaquismo y el riesgo de desarrollar diabetes tipo 2, según un estudio que publica en la revista 'Nature'.

La diabetes es mucho más prevalente en los fumadores que en los no fumadores, pero las razones por las cuales han permanecido desconocidas hasta ahora. Los investigadores mostraron que el consumo de nicotina está vinculado, a través de un circuito cerebral, a la actividad del páncreas. El uso de nicotina lleva al páncreas a liberar menos insulina, lo que eleva el nivel de azúcar en la sangre, y los niveles más altos de azúcar en la sangre están asociados con un mayor riesgo de diabetes.

Específicamente, los investigadores encontraron que una proteína codificada por un gen relacionado con la diabetes llamado factor de transcripción 7 como 2 (Tcf7l2) media un circuito de señalización que conecta las neuronas en el cerebro activadas por la nicotina a la regulación de la glucosa en sangre por el páncreas.

La nicotina activa las proteínas del receptor de acetilcolina de nicotina (nAChR) expresadas en las neuronas en la habénula medial (un área del cerebro que regula las reacciones adversas a la nicotina), lo que lleva a respuestas adversas a la nicotina que limitan tanto la ingesta como la liberación de glucagón e insulina por el páncreas. Esto, a su vez, eleva los niveles de azúcar en la sangre, y los niveles elevados de azúcar en la sangre crean un circuito de retroalimentación al inhibir las neuronas que expresan nAChR, bloquean las respuestas adversas al tabaquismo y ayudan a establecer la dependencia de la nicotina. Tcf7l2 modula todo el circuito de señalización.

"Nuestros hallazgos son importantes porque describen un mecanismo que controla las propiedades adictivas de la nicotina y, sorprendentemente, muestran que los mismos circuitos cerebrales relacionados con la adicción también contribuyen a las enfermedades relacionadas con el tabaquismo que anteriormente se pensaba que estaban relacionadas con las acciones del tabaco fuera del cerebro", explica Paul J. Kenny, profesor y presidente del Departamento de Neurociencia de la Familia Nash en la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai y autor principal del artículo.

"Estos hallazgos inesperados sugieren que al menos algunas de las acciones de nicotina que causan enfermedades surgen en el cerebro por los mismos circuitos que controlan las propiedades adictivas de la droga --prosigue--. Esto significa que las acciones adictivas y que causan enfermedades del tabaco pueden, en en algunos casos, comparten los mismos mecanismos subyacentes".

Si bien investigaciones anteriores habían demostrado que Tcf712 regula la expresión de genes en el páncreas y el hígado que determinan los niveles de glucosa en sangre y el riesgo de desarrollar diabetes tipo 2, se sabía poco sobre su función en el cerebro. Para investigar la asociación entre Tcf712, la adicción a la nicotina y la regulación de la glucosa en sangre, los investigadores eliminaron genéticamente Tcf712 en ratas.

Las ratas mutantes consumieron cantidades mucho mayores de nicotina que los animales en los que Tcf7l2 funcionaba normalmente. La eliminación de Tcf7l2 dio como resultado una disminución de los receptores nicotínicos en la habénula medial y, en consecuencia, la capacidad reducida de la nicotina para activar el circuito de aversión de la habenula. Inesperadamente, junto a la pérdida de la función Tcf712 en la habénula aumentó el consumo de nicotina en ratas.

"Este hallazgo no previsto sugiere un vínculo entre el uso de nicotina y el inicio de la diabetes tipo 2, con implicaciones para futuras estrategias de prevención y tratamiento para ambas enfermedades --apunta Nora D. Volkow, directora del Instituto Nacional sobre Abuso de Drogas, que financió el estudio--. Aunque la adicción es una enfermedad cerebral, este descubrimiento subraya cómo las funciones complejas del cuerpo están exquisitamente interconectadas, revelando la necesidad de una investigación integrada e innovadora".

Si estos hallazgos en ratas se extienden a los fumadores de cigarrillos humanos, sugieren una dinámica en la que las variaciones en el gen Tcf712 podrían influir tanto en el riesgo de adicción al tabaco como en el desarrollo de diabetes tipo 2 asociada al tabaco. En términos más generales, los hallazgos sugieren que la diabetes tipo 2, y tal vez otras enfermedades relacionadas con el tabaquismo en las que las anomalías en el sistema nervioso autónomo juegan un papel, como la hipertensión y las enfermedades cardiovasculares, se originan en el cerebro e implican interrupciones inducidas por la nicotina de las interacciones entre la habenula y el sistema nervioso periférico.

"Nuestros hallazgos ayudarán a guiar la búsqueda de nuevos medicamentos contra el tabaquismo y también sugieren que un circuito particular en el cerebro puede estar dirigido a tratar la diabetes en los fumadores y, tal vez, incluso en los no fumadores", concluye el doctor Kenny.