Un grupo de investigadores ha demostrado que un método altamente sensible puede ‘rastrear’ el metabolismo de los lípidos
Las grasas
Sin grasas nada funciona en el cuerpo: estas sustancias sirven como proveedores de energía e importantes componentes básicos, por ejemplo, para las membranas de las células vivas. Numerosas enfermedades están relacionadas con trastornos en el metabolismo de las grasas, como la obesidad o el cáncer. Investigadores del Instituto LIMES de la Universidad de Bonn ahora están demostrando cómo se puede seguir el metabolismo de las grasas hasta el interior de las células hepáticas individuales de un ratón, con la mayor sensibilidad posible. Esto abre varias posibilidades, como minimizar los efectos secundarios de nuevos medicamentos para el metabolismo de las grasas. Los científicos ahora presentan su estudio en la revista científica Nature Methods.
El estudio
Muchas personas piensan en el exceso de grasa en su estómago o caderas cuando escuchan el término «grasa corporal». «Pero ningún ser humano podría sobrevivir sin lípidos, como se denomina en química a estas sustancias», dice el profesor Dr. Christoph Thiele del Instituto LIMES de la Universidad de Bonn. Porque las grasas son importantes reservas de energía. Por ejemplo, si se altera el metabolismo de las grasas en pacientes con cáncer, el resultado es una considerable pérdida de peso. Además, los lípidos a menudo sirven como bloques básicos para las membranas de las células vivas, como las células cerebrales. Es por eso que los trastornos también pueden conducir a enfermedades neurológicas.
Por lo tanto, los científicos están buscando métodos que les permitan rastrear el camino desde la absorción de grasas a través del metabolismo en el cuerpo hasta la excreción utilizando una especie de proceso de «seguimiento» similar a un paquete enviado que puede rastrearse en su camino hacia su destino. Anteriormente, los investigadores usaban sustancias radiactivas, tintes fluorescentes o isótopos pesados de hidrógeno-2 (deuterio) para marcar los «paquetes de grasa».
«El problema con esto es que los compuestos marcados no pueden distinguirse completamente de los no marcados», explica Thiele. Esto significa que solo se pueden rastrear unos pocos compuestos principales marcados y que se requieren cantidades bastante grandes de sustancia para esto.
Las reacciones de descomposición conducen a señales fuertes durante la medición
Junto con sus colegas de equipo Klaus Wunderling y Philipp Leyendecker, el bioquímico ha demostrado cómo se pueden rastrear las grasas en el cuerpo de ratones utilizando un método mucho más sensible y efectivo. Agregaron ácidos grasos a las células hepáticas de ratones, las cuales se marcaron con un triple enlace adicional, un grupo llamado alquilo. Posteriormente, los productos metabólicos se unieron a las llamadas moléculas informadoras especiales. En un paso adicional, los compuestos colisionaron con las moléculas de gas mientras se medía su peso en el espectrómetro de masas, haciendo que se descompusieran en sustancias específicas en las que las marcas finalmente se hicieron visibles. «Esta reacción de descomposición produce señales muy fuertes para los lípidos marcados en el espectrómetro de masas», dijo Thiele. Esto permite una distinción más clara entre los lípidos marcados y sin marcar, y las mediciones son aproximadamente 1000 veces más sensibles que con los métodos convencionales. Además, es mucho más rápido: los resultados toman minutos en lugar de horas.
«Alrededor de 100 lípidos marcados diferentes se pueden rastrear en células hepáticas individuales», explica el bioquímico. Esto hace posible examinar tanto la ruta metabólica normal como las desviaciones patológicas a detalle. La examinación de las células hepáticas de ratón fue una elección obvia para los investigadores porque el hígado es el «centro principal» para el metabolismo de las grasas.
El futuro
Sin embargo, este método aún no es adecuado para experimentos de nutrición humana. «Todavía no sabemos exactamente qué hacen los ácidos grasos unidos a los grupos alquilo en el cuerpo humano cuando se ingieren con los alimentos», dice Thiele. Sin embargo, el investigador está convencido de que este método podría usarse para investigar los efectos secundarios de ciertos fármacos para el metabolismo de las grasas y posiblemente reducirlos considerablemente. Como los experimentos de consumo en humanos actualmente no son posibles, los efectos secundarios podrían ser probados en cultivos celulares u organoides. Thiele: «Esto facilita ver cómo las sustancias activas alteran el metabolismo de los lípidos».
Fecha: 14 de octubre de 2019
Fuente: Universidad de Bonn
Link: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/10/191014111728.htm
Fuente de la historia:
Materiales proporcionados por la Universidad de Bonn. Nota: El contenido podría haber sido editado en estilo y extensión.
Referencia de la publicación:
Christoph Thiele, Klaus Wunderling, Philipp Leyendecker. Multiplexed and single cell tracing of lipid metabolism. Nature Methods, 2019 DOI: 10.1038/s41592-019-0593-6
Nota: Instituto Nutrigenómica no se hace responsable de las opiniones expresadas en el presente artículo.
