Reducerea nivelului de cetone și creșterea capacității de efort – o nouă strategie în gestionarea cetoacidozei diabetice

Un studiu realizat de echipa condusă de Ravi K. Singh, profesor asistent de farmacologie la University of Houston College of Pharmacy, publicat la 30 octombrie 2025 în revista EMBO Reports, aduce o perspectivă inovatoare asupra tratamentului cetoacidozei diabetice. Cercetătorii au descoperit că o proteină specifică musculaturii, MEF2Dα2, reglează atât utilizarea cetonelor de către mușchi, cât și capacitatea de efort, sugerând că manipularea acesteia ar putea contribui la scăderea nivelurilor periculoase de cetone din sânge la pacienții cu diabet.

Context

Cetoacidoza diabetică reprezintă una dintre cele mai grave complicații ale diabetului zaharat, apărând atunci când organismul produce un exces de corpuri cetonice – molecule energetice generate de ficat în absența glucozei. Acumularea lor în sânge determină acidifierea mediului intern, ceea ce poate duce la comă și chiar la deces dacă nu este tratată prompt.

Se estimează că 20–30% dintre cei aproximativ 830 de milioane de pacienți cu diabet dezvoltă episoade de cetoacidoză. Paradoxal, în contextul popularității dietei ketogenice – urmată de peste 12,9 milioane de americani – cetonele sunt percepute drept „combustibil benefic”, deoarece favorizează arderea grăsimilor. Totuși, excesul de cetone devine toxic, iar echilibrul între producția și utilizarea lor este esențial pentru homeostazia metabolică.

În acest cadru, înțelegerea modului în care mușchii – responsabili pentru circa 40% din masa corporală și principalii consumatori de corpuri cetonice în repaus – reglează utilizarea acestor molecule devine crucială pentru prevenirea și tratarea cetoacidozei.

Despre studiul actual

Echipa condusă de Ravi K. Singh a investigat rolul unei izoforme musculare a proteinei MEF2D, denumită MEF2Dα2, produsă printr-un mecanism de splicing alternativ, prin care un singur gene poate genera proteine diferite. În timp ce MEF2D este exprimată în multiple organe, MEF2Dα2 este prezentă exclusiv în fibrele musculare scheletice, ceea ce sugerează o funcție metabolică specializată.

Pentru a explora rolul acestei proteine, cercetătorii au utilizat tehnologia de editare genetică CRISPR/Cas9, laureată cu Premiul Nobel, pentru a „dezactiva” expresia genei Mef2dα2 la șoareci. Analizele ulterioare au demonstrat că:

• enzimele implicate în oxidarea cetonelor la nivel muscular au fost exprimate la nivele mult mai scăzute;

• capacitatea mușchiului de a utiliza cetonele ca sursă energetică a fost compromisă;

• animalele cu MEF2Dα2 inactivată au prezentat rezistență redusă la efort fizic, cu o scădere semnificativă a performanței la alergare;

• nivelurile de cetone în sânge au crescut semnificativ după exercițiu și după diete bogate în grăsimi.

Aceste rezultate arată că MEF2Dα2 joacă un rol esențial în reglarea echilibrului metabolic dintre producția și utilizarea cetonelor. În absența sa, mușchii devin mai puțin eficienți în consumul cetonelor, ceea ce determină acumularea acestora în circulație.

Rezultate și implicații

Principala concluzie a studiului este că izoforma musculară MEF2Dα2 controlează oxidarea cetonelor în mușchiul scheletic și capacitatea de efort. Aceasta oferă o nouă perspectivă asupra metabolismului energetic în diabet, arătând că modularea expresiei MEF2Dα2 ar putea deveni o strategie terapeutică pentru:

• reducerea nivelului de cetone din sânge la pacienții cu diabet, prevenind astfel instalarea cetoacidozei;

• îmbunătățirea capacității de exercițiu fizic, esențială pentru controlul glicemiei și al complicațiilor metabolice;

• optimizarea utilizării cetonelor în condiții de stres metabolic, cum ar fi dietele ketogenice sau perioadele de post.

După cum afirmă autorul principal, „Este adesea presupus că, odată ce cetonele sunt produse și eliberate în sânge, ele vor fi utilizate automat de organele periferice. Descoperirile noastre arată însă că utilizarea optimă a corpurilor cetonice în mușchi este reglată de varianta musculară specifică a genei MEF2D – MEF2Dα2.”

Prin urmare, activarea acestei proteine ar putea fi explorată ca metodă de creștere a oxidării cetonelor și de îmbunătățire a performanței musculare, cu potențial de aplicare clinică în managementul diabetului zaharat și al tulburărilor metabolice asociate.