La hormona del ejercicio protege los riñones contra los daños causados por la diabetes

Investigadores de la Universidad de Campinas, en Brasil, realizaron esta constatación mediante experimentos con ratas y el cultivo de células renales humanas. Los resultados, publicados en la revista Scientific Reports, muestran que la irisina, una sustancia liberada durante la práctica de actividades físicas, evita la degeneración celular que deriva en la nefropatía diabética y la insuficiencia renal

Por Mônica Tarantino  |  Agência FAPESP – La irisina, una sustancia liberada por el tejido muscular durante la práctica de actividades físicas, es la más reciente esperanza de los científicos para proteger los riñones de las personas diabéticas contra los daños causados por la progresión de dicha enfermedad. También conocida como hormona del ejercicio, es considerada por los investigadores del área como uno de los principales mensajeros químicos responsables de la larga lista de beneficios que le proporciona la actividad física regular al organismo humano.

Al cabo de una serie de experimentos, un grupo de científicos de la Universidad de Campinas (Unicamp), en Brasil, no solamente confirmó los beneficios de esta sustancia para los riñones, sino que también describió por primera vez de qué manera la misma puede prevenir los daños renales que produce la diabetes. Esta silenciosa dolencia afecta a entre el 20 % y el 40 % de los diabéticos. Al provocar daños en los vasos sanguíneos, esto es, las arterias y las venas que irrigan los riñones, conduce a la insuficiencia renal crónica.

“Constatamos que los ejercicios aeróbicos están asociados a un aumento de la irisina muscular en la circulación sanguínea y también en los riñones, con lo cual dotan de nefroprotección”, explica el médico José Butori Lopes de Faria, del Laboratorio de Fisiopatología Renal y Complicaciones de la Diabetes de la Facultad de Ciencias Médicas (FCM-Unicamp), y supervisor de Guilherme Pedron Formigari, autor principal de un artículo publicado en la revista Scientific Reports con los principales resultados del estudio, que contó con apoyo de la FAPESP. 

De acuerdo con datos de 2021 del Ministerio de Salud de Brasil, la prevalencia de diabetes en la población adulta brasileña es del 9,14 %, lo que corresponde a más de 15 millones de personas, lo que ubica a Brasil en el sexto lugar en el ranking mundial de países en lo que hace a casos de la enfermedad, según la edición de 2021 del atlas global de la Federación Internacional de Diabetes (IDF). Ese estudio también apunta una cifra global de 6,7 millones de personas fallecidas a causa de la diabetes el año pasado. Desde 1991, la Organización Mundial de la Salud celebra en 14 de noviembre el Día Mundial de la Diabetes para impulsar acciones de prevención y concientización en el mundo.

La metodología

El primer paso de los investigadores consistió en inducir la diabetes en ratas con ocho semanas de edad y medir indicadores de daños renales como la presencia de albumina en la orina. La pérdida de esta proteína constituye una señal de que las células renales han empezado a sufrir los efectos de la diabetes. Los animales quedaron separados en tres grupos: el de control, el de diabéticos sedentarios y el de diabéticos ejercitados (sometidos a un entrenamiento físico en cinta rodante durante ocho semanas).

“Observamos que los ejercicios aeróbicos están asociados al aumento de la irisina en el tejido muscular y en la circulación sanguínea, como así también al aumento de la enzima AMPK [proteína quinasa activada por monofosfato de adenosina, que actúa como sensor metabólico de las células] en los riñones, dotando de nefroprotección”, dijo Butori Lopes de Faria.

En la segunda etapa, el equipo les inyectó medicamentos a los roedores diabéticos y ejercitados para bloquear la acción renal de la irisina. La deficiencia de esta sustancia coincidió con el bloqueo de los efectos beneficiosos del ejercicio, tales como la disminución de albumina en la orina y la menor expresión de sustancias que actúan en la fibrosis de los glomérulos (las unidades de los riñones que efectúan el filtrado de la sangre y la eliminación de los residuos del metabolismo). “La carencia de la irisina eliminó los efectos protectores de los ejercicios en los riñones diabéticos”, escribieron los investigadores.

Y se realizó otra prueba con células tubulares renales humanas cultivadas en laboratorio para saber si el tratamiento con irisina sería capaz de evitar las alteraciones de la glucosa elevada. Durante el proceso de filtrado realizado por los riñones, los túbulos renales reabsorben y le devuelven a la sangre el agua, los electrolitos y los nutrientes necesarios. En la prueba, se los sumergió en un medio que simulaba las condiciones de la diabetes y que contenía la hormona en su forma recombinante, fabricada por la industria.

“La respuesta fue positiva. Arribamos a la conclusión de que los ejercicios físicos aumentan el nivel de irisina en los músculos y en la circulación y que, en los riñones, la presencia de esta hormona activa a la enzima AMPK, que bloquea los mecanismos de la fibrosis renal”, explica Butori Lopes de Faria.

En el marco de un proyecto anterior, también contó con el apoyo de la FAPESP, el nefrólogo había demostrado el papel de la enzima AMPK en la fibrosis renal, que es producto de un estado de inflamación crónica de las células y hace que pierdan su función.

En este nuevo trabajo, los investigadores analizaron el suero humano (sangre centrifugada, sin los glóbulos rojos) de diabéticos ejercitados y sedentarios. En las muestras de quienes se mantuvieron en actividad, la irisina hallada protegió los riñones y redujo las lesiones de las células tubulares expuestas a la alta concentración de glucosa. “Por primera vez, podemos afirmar que, en la diabetes, el eje irisina/AMPK inducido por los ejercicios físicos protege las células renales contra los efectos de la glucosa alta”, culminaron diciendo los autores.

La irisina, identificada por biólogos de la Universidad de Harvard (Estados Unidos) hace una década, ha sido objeto de diversos estudios tendientes a develar sus mecanismos de acción. Investigaciones con roedores han demostrado que esta hormona también es importante para la formación de la memoria y la protección de las neuronas en los animales con una enfermedad similar al Alzheimer, entre otros beneficios, por ejemplo.

Puede leerse el artículo intitulado Renal protection induced by physical exercise may be mediated by the irisin/AMPK axis in diabetic nephropathy en el siguiente enlace: www.nature.com/articles/s41598-022-13054-y.