El cromo fue descubierto por primera vez en 1797. El estado de oxidación del cromo más estable en sistemas biológicos es el cromo trivalente (Cr3+), el cual forma complejos relativamente inertes con las proteínas y los ácidos nucleicos. La esencialidad del cromo trivalente es cuestionada, y su presunta función en el cuerpo permanece siendo pobremente entendida. Otra forma común y estable del cromo en el medio ambiente es el cromo hexavalente (Cr6+). El cromo hexavalente es derivado del cromo trivalente al calentarse a un pH alcalino y es usado como una fuente de cromo para propósitos industriales. El cromo hexavalente es altamente toxico y está clasificado como un carcinógeno humano al ser inhalado. En el ambiente acido del estómago, el cromo hexavalente puede ser fácilmente reducido a cromo trivalente por substancias reductoras presentes en los alimentos, los cuales limitan la ingestión del cromo hexavalente.
Cómo trabaja la cromodulina
El cromo trivalente ha sido propuesto como el cofactor de una molécula bilógicamente activa que podría aumentar los efectos de la insulina en tejidos diana. La insulina es secretada por células especializadas en el páncreas en respuesta a niveles incrementados de glucosa en la sangre, tal como después de una comida. La insulina se une a los receptores de insulina en la superficie de la célula, activando los receptores y estimulando la asimilación de glucosa por las células. A través de su interacción con los receptores de insulina, la insulina provee a las células con glucosa para generar energía y a mantener a la glucosa dentro de un estrecho rango de concentraciones. Además de sus efectos sobre el metabolismo de los carbohidratos (glucosa), la insulina también tiene efectos en el metabolismo de las grasas y las proteínas. Juntas, una disminución de la respuesta a la insulina o una disminución a la sensibilidad a la insulina en tejidos periféricos (tejido adiposo, músculos, y el hígado) y un defecto progresivo en la secreción de la insulina puede resultar en una intolerancia a la glucosa, la cual frecuentemente conduce a que una diabetes mellitus tipo 2 se manifieste. El cuerpo inicialmente incrementa la secreción de insulina por células pancreáticas especializadas para superar la disminución de la sensibilidad a la insulina. Sin embargo, el páncreas eventualmente falla al producir suficiente insulina para mantener niveles normales de concentraciones de glucosa en la sangre. Los individuos con diabetes tipo 2 están en un riesgo incrementado de padecer enfermedades cardiovasculares.
La estructura precisa de la forma biológicamente activa del cromo no es aún conocida. El modelo actual postula que el cromo trivalente podría ser el cofactor de una sustancia de bajo peso molecular ligada al cromo conocida como LMWCr o cromodulina. Se piensa que la cromodulina mejora la cascada de eventos de señalización inducida por la unión de la insulina a la subunidad alfa extracelular del receptor de insulina (RI). Tras la unión de la insulina, el dominio de la tirosina quinasa en la subunidad beta del RI se activa y causa la fosforilación de los residuos de la tirosina en la subunidad beta misma. Subsecuentemente, la activación del receptor de insulina desencadena una serie de reacciones de fosforilación rápidas que activan varios efectores, eventualmente resultando en un incremento en la asimilación y almacenamiento de la glucosa.
En cuanto al efecto del cromo trivalente en la señalización de la insulina, un modelo temprano sugirió que la unión de la insulina al IR podría estimular el movimiento del cromo dentro de las células y resultar en la unión del cromo a la apocromodulina una forma de la cromodulina que carece de cromo. La cromodulina pudiera entonces unirse al RI y regular las moléculas de señalización de la insulina, por ultimo incrementar la translocación de los transportadores de glucosa (GLUT-4) de vesículas citosólicas a la membrana celular. Algunos aunque no todos los estudios conducidos en modelos basados en células y modelos animales de resistencia a la insulina y diabetes han encontrado que el cromo inhibe la actividad de la proteína tirosina fosfatasa 1B (PTP-1B) y otros reguladores negativos del señalamiento de la insulina, sugiriendo que el cromo podría mejorar la sensibilidad de la insulina bajo condiciones resistentes a la insulina. Un reciente estudio en ratones diabéticos también sugirió que el cromo puede reducir el aclaramiento de la insulina y mejorar la señalización de la insulina al inhibir la proteólisis (degradación) de la insulina y algunos efectores. Adicionalmente mecanismos que pueden subyacer el efecto del cromo en la sensibilidad a la insulina, como la reducción de marcadores de éstres oxidativo e inflamación conocidos por contribuir a la resistencia de la insulina, están bajo investigación.
Bibliografía:
