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Esfingolípidos para el tratamiento de diversas enfermedades

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Los esfingolípidos se conocen desde hace más de 120 años, pero hasta hace poco pensaban que su función era únicamente estructural. Es decir, se pensaba que estas moléculas cumplían la misma función que los ladrillos en la construcción. En la actualidad, en el Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la UPV/EHU se está trabajando en el estudio de las funciones de los esfingolípidos en las células y en la regulación de diversas funciones biológicas.

Los esfingolípidos son un tipo de grasa básica en la estructura celular y en la regulación del metabolismo. Son importantes reguladores de funciones biológicas como la proliferación celular. También son ellos quienes regulan la muerte de las células. Las células mueren frecuentemente por problemas tóxicos o infecciones bacterianas o virales. Sin embargo, muchas veces se programan para matar células. Su muerte está regulada aunque pueda sufrir cualquier infección o traumatismo. Este proceso fisiológico se denomina apoptosis.

Este proceso está regulado por una serie de esfingolípidos, por lo que son importantes e interesantes de investigar. Supongamos que en nuestro metabolismo se produce una alteración que está provocando el crecimiento de un tumor. Es posible que este proceso se detenga añadiendo varios esfingolípidos. De alguna manera estaríamos tratando el cáncer. Actualmente se están utilizando esfingolípidos en diferentes clínicas de ensayo, obteniendo buenos resultados.

También puede ocurrir que las células mueran lentamente en lugar de crecer. Esto produce enfermedades neurodegenerativas graves como el alzheimer, el parkinson, etc. Muchas veces las neuronas mueren porque reciben señales incorrectas. Por lo tanto, hay que intentar interrumpir esa muerte o aumentar las conexiones entre neuronas para aliviar de alguna manera la distancia que queda entre ellas. Varios esfingolípidos son capaces de hacerlo, son capaces de crecer y de mantenerse vivos.

Regulación del metabolismo

En la actualidad, los investigadores de la UPV/EHU están estudiando cómo regulan los esfingolípidos el metabolismo celular. Para ello, provocan alteraciones en el metabolismo celular y después intentan recuperar el estado inicial con la ayuda de esfingolípidos sintéticos. En definitiva, su objetivo es que estos esfingolípidos sean utilizados para el tratamiento de diversas enfermedades.

Por ello, dedican mucho tiempo a investigar cómo los esfingolípidos controlan los procesos aterogénicos (formación de placas ateromáticas). Estas placas de ateroma se producen principalmente por acumulación de colesterol en las arterias. El colesterol es transportado en sangre unido a moléculas como las lipoproteínas. Pues bien, uno de los componentes de estas lipoproteínas es la esfingomielina, un esfingolípido. Dependiendo del estado de oxidación de la estructura química de este esfingolípido, esta molécula tiene una mayor participación en la aterogénesis, transporta mejor o peor el colesterol y causa daños en las arterias. Por ello, el Departamento de Bioquímica y Biología Molecular pretende comprender cómo los esfingolípidos pueden contribuir al desarrollo de la aterosclerosis.

Otra enfermedad que se está estudiando es la enfermedad pulmonar obstructiva crónica. Se trata de una enfermedad común en la que los esfingolípidos implicados producen reacciones inflamatorias diversas. El objetivo de los investigadores es investigar el origen de la enfermedad y cómo devolver los tejidos alterados a su estado inicial.

¿Cómo lo hacen?

En general, el proceso de investigación es similar en todos los casos. Por ejemplo, en la formación de placas de ateroma, en la que participan principalmente los macrófagos, los investigadores de la UPV/EHU aislan a los monocitos de los fieros de los ratones --los monocitos son macrófagos indiferenciados. Estos monocitos son incubados en las cajas de Petri en un entorno de cultivo apropiado. Además, añaden el factor de crecimiento que necesitan las células para crecer, como el citoquino M-CSF. Tras cuatro o cinco días, estas células se separan y se convierten en macrófagos y las dejan listas para la investigación.

Después, si quieren provocar la muerte de los macrófagos, les cambian las condiciones y les incuban sin medios de cría ni citocinas. Como consecuencia, las células mueren por apoptosis. Con la incorporación de varios esfingolípidos en las mismas condiciones, éstos analizan la posible incidencia de la muerte celular. Se ha comprobado que el fosfato 1 ceramida (un esfingolípido) bloquea la muerte de las células. Es la señal de la vida. Por el contrario, la molécula no fosforilizada, es decir, la ceramida, tiene el efecto contrario. Es la señal de la muerte. Han investigado cómo y por qué se producen ambos mecanismos y ya conocen parte del mismo.

El siguiente paso sería su aplicación a modelos animales, por ejemplo, provocar la aterogénesis e intentar solucionar el problema con los esfingolípidos en todo el organismo.