GLITAZONAS

 

MECANISMO DE ACCION DE LAS GLITAZONAS

Las glitazonas mejoran la sensibilidad a la insulina en los modelos animales.

Las glitazonas ejercen su efecto hipoglicemiante sin estimular la secreción de insulina de las células pancreáticas y necesitan de la presencia de insulina para ejercer su efecto. Así, en las ratas en las que se ha destruído estas células con aloxano, las glitazonas no muestran ningún efecto farmacológico, a menos que se administra simultáneamente insulina. Por el contrario, estos fármacos disminuyen marcadamente los niveles de glucosa, insulina y triglicéridos en una amplia gama de modelos animales diabéticos, incluyendo el ratón ob/ob y db/db, la rata Zucker fa/fa y otros (4) Por el contrario, no tienen actividad hipoglicemiante en animales euglucémicos, lo que diferencia claramento estos agentes de otros antidiabéticos orales y de la insulina que tiene un potente efecto hipoglucemiante.

Para dilucidar el mecanismo de acción de las glitazonas, se han realizado estudios del metabolismo de la glucosa plasmática y hepática en animales euglucémicos hiperinsulinémicos (es decir animales a los que se administran dosis elevadas de insulina y la cantidad de glucosa necesaria para mantener los niveles de esta dentro de la normalidad) (5, 6). Por regla general, la mejora en la sensibilidad a la insulina requiere varios días de tratamiento, lo que sugiere un efecto transcripcional en alguna parte. Pronto se observó que este efecto tenía preferentemener lugar en el tejido graso y muscular.

El tratamiento crónico con glitazonas de ratas Zucker origina un aumento de la sensibilidad a la insulina en los adipocitos aislados de estos animales (7). De igual forma, el tratamiento crónico con englitazona en ratas Wistar obesas mostró que la sensibilidad a la insulina y la captación de glucosa estaban aumentadas en el músculo soleo aislado de estos animales (8)

Aunque las glitazonas no actúan directamente sobre la célula beta-pancreática mejoran la eficiencia con la que la insulina ejerce su acción lo que se traduce en un "ahorro" de insulina. El páncreas se ve necesitado de excretar menos insulina y por lo tanto está menos "estresado". Esto se traduce, como se ha observado en ratones db/db y en ratas Zucker en una regranulación de los islotes, restaurando los niveles de insulina (9)

Además de los efectos sobre el metabolismo de la glucosa, las glitazonas muestran un efecto hipolipemiante tanto en animales diabéticos como en animales normales. La característica más notable es el efecto sobre los triglicéridos, lo cual puede tener importante repercusiones clínicas dados los riesgos cardiovasculares presentes en la diabetes de tipo 2. También regulan los niveles de colesterol y de LDLs y VLDLs, aunque en menor grado.

Estos efectos se deben a una reducción de la síntesis hepática de ácidos grasos, al mismo tiempo que se incrementa el consumo periférico de los mismos. El mecanismo de este efecto hipolipemiante no es bien conocido: puede deberse a un efecto directo sobre el hígado o puede ser un efecto indirecto.

La investigación de los mecanismos bioquímicos subyacentes a estos cambios metabólicos no es sencilla debido a la complejidad de la homeostasis de la glucosa y de los lípidos que hace que, en modelos animales, cualquier cambio inducido por un fármaco sea rápidamente contrarrestado. Estos mecanismos de retroalimentación no se encuentran presentes en cultivos tisulares o celulares, por lo que se han realizado un gran número de estudios "in vitro", en particular sobre adipocitos, células hepáticas y miocitos.

Como se sabe, el inicio de la acción de la insulina cuando se acopla a su receptor, está caracterizada por un aumento de la actividad tirosina-kinasa de la parte intracelular del receptor. Aunque no se conocen todas los mecanismos que tienen lugar seguidamente, se han postulado varias vías metabólicas en las que se han estudiado las tiazolidindionas.

Algunos de los efectos observados son:

  • Diferenciación de fibroblastos a adipocitos: esta conversión, absolutamente dependiente de la insulina, está enormemente incrementada en presencia de glitazonas. (10)
  • Captación de glucosa: el aprovechamiento de la glucosa estimulada por la insulina está aumentando en presencia de tiazoldindionas tanto en fibroblastos 3T3-L de ratón como en miocitos L6 (11). Esta mejora en la captación de la glucosa está directamente relacionada el aumento en la expresión de los transportadores de glucosa GLUT-1 y GLUT-4. Parece ser que estos fármacos no inducen directamente sobre la expresión de los genes que codifican los GLU, sino que actuarían directamente sobre otro factor transcripcional, el cual a su vez, regularía la expresión de los GLU.
  • Unión a los receptores activados por la proliferación de los peroxisomas: estos receptores, conocidos como PPAR (Peroxisome Proliferation Activated Receptor) pertenecen a una superfamilia de factores de transcripción de hormonas esteroídicas y tiroideas (12). Se conocen hasta el momento tres receptores PPAR, denominados a, g y d, los tres con una considerable homología en las secuencias responsables de la fijación al DNA y a sus ligandos. El PPARa es un receptor para los fibratos (fármacos hipolipemiantes a los que pertenece, entre otros, el clofibrato) mientras que el PPARa y el PPARd son receptores para tiazolidindionas. En particular, se ha demostrado que la rosiglitazona posee una alta especificidad y afinidad hacia el PPARg (13).
  • Se sabe que el PPARg existe formando un heterodímero con otro receptor nuclear el RXR (Receptor X Retinoico). Una proteína adicional represora mantiene el receptor en estado inactivo. La unión de una glitazona al receptor PPARg ocasiona un cambio conformacional que inactiva o desplaza al represor. El receptor activado puede entonces interaccionar con una secuencia determinada de un gen que pone en marcha la expresión de una proteína inductora de la lipogenesis. En este sentido, el PPARg activado por una glitazona actua igual que lo hace directamente la insulina que activa la expresión del inductor de la lipogenesis al fijarse a una secuencia específica del DNA (figura 1)
  • Además de mejorar el aprovechamiento de la glucosa, las glitazonas facilita la inhibición de la salida de glucosa hepática, probablemente debido a un efecto inhibidor sobre la gluconeogénesis o un efecto inductor de la glicolisis (14)