Los investigadores han descubierto que el aumento de los niveles de la hormona melatonina reduce la capacidad de las células productoras de insulina para liberar insulina. Además, encontraron que el efecto es más fuerte en personas portadoras de una variante genética particular, que está vinculada a un mayor riesgo de diabetes tipo 2.
El estudio, dirigido por la Universidad de Lund, en Suecia, se ha publicado en la revista Cell Metabolism.
La hormona melatonina se produce, principalmente, en la glándula pineal, y participa en una gran variedad de procesos celulares, neuroendocrinos y neurofisiológicos, como controlar el ciclo diario del sueño.
Los resultados marcan la culminación del trabajo que se remonta a 2009, cuando los investigadores de Lund mostraron que una variante del gen que codifica para la proteína conocida como receptor de la melatonina 1B (MTNR1B), aumenta el riesgo de diabetes tipo 2.
La melatonina es una hormona que ayuda a mantener nuestro ciclo día-noche, o ritmo circadiano, mediante la regulación de otras hormonas. La cantidad de melatonina en la sangre varía a lo largo del día. Se ve afectada por la luz y picos durante el tiempo más oscuro, por la noche.
La insulina es una hormona que regula los niveles de azúcar en la sangre. Es producida y liberada por las células beta del páncreas, en respuesta a los picos de azúcar en la sangre, como durante la digestión.
En la diabetes tipo 2, que representa casi el 90% de la diabetes, el cuerpo no produce suficiente insulina o las células se vuelven menos eficaces para responder a ella, lo que aumenta la demanda en las células beta para producir más. Ambos resultados en el aumento de los niveles de azúcar en la sangre, lo que finalmente provoca graves daños en los órganos.
En el nuevo estudio, los investigadores trabajaron con células beta cultivadas y ratones de laboratorio para demostrar que las células productoras de insulina responden al aumento de los niveles de melatonina mediante la reducción de la cantidad de insulina que liberan. Estas señales les son transmitidas a través de las proteínas receptoras de la melatonina MTNR1B en sus superficies celulares.
Los investigadores también demostraron que los ratones con receptores MTNR1B interrumpidos, habían producido más insulina.
Finalmente, el equipo demostró que una variante del gen llevado por alrededor de un tercio de la población, aumenta la cantidad de proteína MTNR1B en la superficie de las células productoras de insulina. Esto hace que las células sean más sensibles a los efectos de la melatonina, lo que resulta en menos insulina.
Para esta última parte del estudio, el equipo reunió a 23 portadores sanos de la variante del gen y 22 portadores no sanos. Todos los participantes eran de la misma edad, tenían el mismo índice de masa corporal (IMC), y no mostraron diferencias en los antecedentes familiares de diabetes.
Durante 3 meses, los participantes tomaron 4 miligramos de melatonina antes de irse a la cama por la noche. Los investigadores compararon los niveles de azúcar e insulina en sangre tomados al principio y al final del período de tratamiento.
Después de 3 meses de tratamiento con melatonina, todos los participantes tenían niveles más altos de azúcar en la sangre. Sin embargo, los efectos fueron especialmente mayores en los portadores del gen de riesgo, que también mostraron niveles más bajos de secreción de insulina.
Los investigadores han señalado que las personas que trabajan en turnos de noche son más propensos a enfermedades metabólicas, como la diabetes tipo 2.
El investigador principal, Hindrik Mulder, profesor especializado en el metabolismo molecular en Diabetes Center de Lund, dice que sus hallazgos podrían explicar por qué el riesgo de desarrollar diabetes tipo 2 es mayor en las personas que trabajan durante la noche, o que tienen trastornos del sueño.
También sugiere que el efecto aparentemente más fuerte de la melatonina en personas que portan el gen de riesgo podría explicar por qué ellos también están en mayor riesgo de desarrollar diabetes tipo 2.
«Tal vez es por lo tanto menos adecuado para los portadores del gen de riesgo trabajar turnos nocturnos, como el nivel de melatonina probablemente aumentará, al mismo tiempo que los efectos del aumento han de mejorarse. Todavía no existe un apoyo científico para esta teoría, pero que debe ser estudiado en el futuro, sobre la base de nuestros nuevos hallazgos «, concluye el Prof. Hindrik Mulder.
Los investigadores han señalado que el suyo es uno de los primeros estudios de este tipo en la diabetes tipo 2, con investigación donde los participantes han sido seleccionados de acuerdo a su composición genética.
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