Electrones y enfermedades del hígado

Unos investigadores del Hospital General de Massachusetts han descubierto una conexión inesperada entre un desequilibrio de electrones en las células del hígado y muchos problemas metabólicos que aumentan el riesgo de enfermedades como las cardiovasculares y el hígado graso. Sus resultados, publicados en la revista Nature, arrojan luz sobre el fenómeno conocido como estrés reductor y sobre cómo la genética y los factores ambientales como la dieta influyen en este factor emergente de riesgo de enfermedad.

El estrés reductor se produce cuando las células acumulan una sobreabundancia de electrones, que desempeñan un papel esencial en la producción de energía. "La comida que comemos tiende a ser muy rica en electrones", dice el Dr. Vamsi Mootha, del Departamento de Biología Molecular del Massachusetts General, y autor principal del estudio. "Pero si hay un desequilibrio entre la oferta y la demanda de esos electrones, específicamente un exceso de oferta, se puede reducir el estrés".

Comer una dieta alta en grasas y consumir alcohol puede causar estrés reductor en las células del hígado. Mientras que el estrés reductor ha sido vinculado a ciertos desórdenes genéticos raros conocidos como enfermedades mitocondriales, su papel en condiciones más comunes no ha sido bien estudiado.

El colega de Mootha y autor principal del estudio, el hepatólogo Russell Goodman, supervisó un equipo que administró una enzima modificada genéticamente llamada LbNOX a los hígados de ratones de laboratorio a los que se les había dado alcohol. "El alcohol genera montones de electrones, y eso causa mucho estrés reductor", dice Goodman. Sin embargo, la LbNOX evitó que los ratones desarrollaran estrés reductor. "El estudio demostró que podemos usar esta herramienta genética para controlar el estrés reductor en el hígado", dice. "Podemos darlo y quitarlo".

(Foto: Pixabay)

El equipo identificó un metabolito en la sangre llamado alfa-hidroxibutirato que se elevó cuando los electrones se acumularon en las células del hígado. Esto intrigó a los investigadores, ya que los niveles de alfa-hidroxibutirato están asociados con la resistencia a la insulina, un factor de riesgo para la diabetes tipo 2, y la obesidad. Los análisis genéticos anteriores relacionaron los niveles de alfa-hidroxibutirato en los seres humanos con una variante de un gen llamado GCKR, que se produce en alrededor del 50 por ciento de las personas y parece afectar al riesgo de muchas enfermedades y rasgos no saludables, como la enfermedad de hígado graso y niveles elevados de grasas en la sangre llamadas triglicéridos. Demostraron que la mutación GCKR en las células del hígado de los ratones estaba asociada con altos niveles de alfa-hidroxibutirato, vinculándolo con la reducción del estrés.

Es importante señalar que en este estudio (financiado por la Fundación Marriott) se determinó que el tratamiento del estrés reductor con LbNOX reducía los niveles de triglicéridos, que aumentan el riesgo de enfermedades cardiovasculares, y se mejoraban los factores metabólicos, incluida la resistencia a la insulina.

Mootha cree que el alfa-hidroxibutirato podría utilizarse como biomarcador para comprobar la reducción del estrés y que el LbNOX podría servir algún día como tratamiento para las enfermedades causadas por la disfunción metabólica. "LbNOX está potenciando una nueva clase de estudios que llamamos 'metabolismo causal'", dice Mootha. "Nos están permitiendo, por primera vez, manipular el metabolismo de los organismos vivos y ver cuáles son las consecuencias". (Fuente: NCYT Amazings)