Las moléculas oxidantes no siempre son perjudiciales para el organismo. Aunque tradicionalmente se han relacionado con el daño celular y el envejecimiento, también desempeñan funciones esenciales para el correcto funcionamiento de las células. Ahora, una investigación de la Universidad de Salamanca ha aportado nuevas evidencias sobre cómo determinados niveles de oxidación controlada pueden favorecer la captación de glucosa en el músculo esquelético.

El estudio, desarrollado por investigadores de la USAL, el Instituto de Neurociencias de Castilla y León y el Instituto de Investigación Biomédica de Salamanca, demuestra que ciertas condiciones de oxidación moderada se asocian con la activación de señales celulares que facilitan la entrada de glucosa en el tejido muscular.

Los resultados, publicados en la revista científica internacional Redox Report, contribuyen a comprender mejor los mecanismos que regulan el metabolismo y abren nuevas perspectivas de investigación sobre las alteraciones relacionadas con la diabetes tipo 2 y el envejecimiento.

El trabajo profundiza en el concepto de euestrés oxidativo, un proceso por el que las moléculas oxidantes, cuando se generan de forma moderada, transitoria y controlada, actúan como señales que permiten a las células comunicarse y regular distintas funciones fisiológicas. Esta situación se diferencia del distrés oxidativo, que aparece cuando la producción de estas sustancias es excesiva o está desregulada y puede provocar daños en las células y los tejidos.

Jesús Palomero, uno de los investigadores del estudio, explica que "tradicionalmente, el estrés oxidativo se ha asociado con efectos perjudiciales para el organismo, como el deterioro celular y el envejecimiento. Sin embargo, esta visión es incompleta, ya que nuestras células necesitan mantener determinados niveles de oxidación para funcionar correctamente. Ese nivel permite una mejor comunicación entre las células y los tejidos para que puedan realizar sus funciones".

Por ello, los investigadores advierten de que no se trata simplemente de eliminar las sustancias oxidantes. Una reducción excesiva también podría interferir en procesos fisiológicos necesarios para el funcionamiento celular.

Cómo favorece la entrada de glucosa en el músculo

La investigación se centra en el músculo esquelético, uno de los principales tejidos responsables de retirar glucosa de la sangre. Este proceso es fundamental para mantener unos niveles adecuados de azúcar en el organismo y proporcionar energía a las células musculares. Para incorporar la glucosa, las células utilizan, entre otros mecanismos, una proteína transportadora denominada GLUT4. Esta se desplaza desde el interior celular hasta la membrana, donde facilita la entrada de glucosa.

Los investigadores observaron que determinadas condiciones compatibles con el euestrés oxidativo se asociaban con la activación de dos proteínas implicadas en la señalización celular, AKT y AMPK. También detectaron un mayor desplazamiento de GLUT4 hacia la membrana y un aumento de la captación de glucosa.

Para estudiar estos mecanismos, el equipo trabajó con células musculares C2C12 y fibras musculares individuales aisladas de ratón. Entre los estímulos analizados, el peróxido de hidrógeno favoreció la captación de glucosa de manera dependiente de su concentración. Asimismo, determinadas condiciones relacionadas con la disponibilidad de óxido nítrico también incrementaron este proceso. Los resultados refuerzan así la idea de que las moléculas oxidantes, en determinadas condiciones, pueden actuar como mensajeros celulares y contribuir a regular el metabolismo muscular.

Nuevas perspectivas para investigar la diabetes tipo 2

Los hallazgos resultan relevantes para el estudio de la resistencia a la insulina, una alteración en la que las células responden peor a esta hormona y disminuyen su capacidad para captar glucosa de la sangre. Este fenómeno está relacionado con la diabetes tipo 2 y también puede aparecer durante el envejecimiento.

La investigación plantea que estudiar y modular las señales asociadas al euestrés oxidativo podría contribuir, en el futuro, a comprender mejor estas alteraciones metabólicas y a identificar posibles nuevas estrategias terapéuticas. No obstante, los autores subrayan que el estudio no demuestra que este mecanismo revierta la resistencia a la insulina. Para comprobar si puede contribuir a mejorarla será necesario realizar nuevas investigaciones en modelos experimentales que presenten esta alteración.

El siguiente paso será profundizar en los mecanismos implicados e identificar posibles dianas farmacológicas que permitan regular estas señales de manera selectiva.

El trabajo se enmarca en el desarrollo de la denominada Biomedicina Redox, un área de investigación que estudia cómo los procesos de oxidación y reducción intervienen en el funcionamiento celular y en distintas enfermedades.

Los investigadores defienden que las moléculas oxidantes no deben entenderse únicamente como agentes potencialmente dañinos, sino también como parte del sistema de comunicación que utilizan las células para regular sus funciones.

La clave está en mantener el equilibrio: mientras que un exceso de oxidación puede provocar daños, determinados niveles controlados resultan necesarios para procesos como la captación de glucosa. Comprender cómo funcionan estas señales y cómo pueden modularse constituye uno de los retos de la investigación biomédica, con posibles implicaciones futuras en el estudio del metabolismo, la diabetes y el envejecimiento.