Un grupo de investigadores ha descubierto una conexión inesperada entre un desequilibrio de electrones en las células del hígado y muchos problemas metabólicos que aumentan el riesgo de padecimientos como las enfermedades cardiovasculares y la enfermedad del hígado graso.
Investigadores del Hospital General de Massachusetts descubrieron una conexión inesperada entre un desequilibrio de electrones en las células hepáticas y muchos problemas metabólicos que aumentan el riesgo de padecimientos como enfermedades cardiovasculares y la enfermedad del hígado graso. Sus hallazgos, publicados en la revista científica Nature, revelan hallazgos sobre el fenómeno conocido como estrés reductivo y cómo la genética y los factores ambientales como la dieta influyen en este factor emergente de riesgo de enfermedades.
El estrés reductivo
El estrés reductivo ocurre cuando las células acumulan un exceso de electrones, los cuales juegan un papel esencial en la producción de energía. “La comida que comemos tiende a ser muy rica en electrones”, dice Vamsi Mootha, MD, del Departamento de Biología Molecular del Hospital General de Massachusetts, y autor principal del estudio que aparece en Nature. “Sin embargo, si hay un desequilibrio entre la oferta y la demanda de esos electrones, específicamente un exceso de oferta, puede presentarse estrés reductivo.”
Llevar una dieta alta en grasas y consumir alcohol puede causar estrés reductivo en las células del hígado. Si bien el estrés reductivo se ha relacionado con ciertos trastornos genéticos raros conocidos como enfermedades mitocondriales, su papel en afecciones más comunes no se ha estudiado bien.
El colega de Mootha y autor principal del estudio, el hepatólogo del Hospital General de Massachusetts, Russell Goodman, MD, DPhil, supervisó un equipo que administraba una enzima genéticamente modificada llamada LbNOX al hígado de ratones de laboratorio a los que se había dado alcohol. “El alcohol genera muchísimos electrones y eso causa mucho estrés reductivo”, dice Goodman. Sin embargo, la LbNOX evitó que los ratones desarrollaran estrés reductivo. “El estudio demostró que podemos usar esta herramienta genética para controlar el estrés reductivo en el hígado”, dijo. “Podemos ocasionarlo y eliminarlo.”
El alfa-hidroxibutirato y la variante del gen llamado GCKR
El equipo identificó un metabolito en la sangre llamado alfa-hidroxibutirato que aumentaba cuando se acumulaban electrones 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. Análisis genéticos previos relacionaron los niveles de alfa-hidroxibutirato en humanos con una variante en un gen llamado GCKR, que aparece aproximadamente en el 50 por ciento de las personas y parece afectar el riesgo de muchas enfermedades y características no saludables, como la enfermedad del hígado graso y niveles elevados de grasas en la sangre llamados triglicéridos. Demostraron que la mutación del GCKR en las células hepáticas de ratón estaba asociada con altos niveles de alfa-hidroxibutirato, relacionándolo con estrés reductivo.
Es importante destacar que este estudio (que fue financiado por la Fundación Marriott) encontró que el tratamiento del estrés reductivo con LbNOX reducía los niveles de triglicéridos, lo que aumenta el riesgo de enfermedades cardiovasculares y mejora los factores metabólicos, incluida la resistencia a la insulina.
El futuro
Mootha cree que el alfa-hidroxibutirato podría usarse como un biomarcador para evaluar el estrés reductivo y que la LbNOX algún día podría servir como tratamiento para enfermedades causadas por disfunción metabólica. “La LbNOX está potenciando una nueva clase de estudios que llamamos ‘metabolismo causal’”, dice Mootha. “Nos están permitiendo, por primera vez, manipular el metabolismo en los organismos vivos y ver cuáles son las consecuencias.”
Fuente de la historia:
Materiales proporcionados por el Hospital General de Massachusetts. Nota: El contenido podría haber sido editado en estilo y extensión.
Referencia de la publicación:
Russell P. Goodman, Andrew L. Markhard, Hardik Shah, Rohit Sharma, Owen S. Skinner, Clary B. Clish, Amy Deik, Anupam Patgiri, Yu-Han H. Hsu, Ricard Masia, Hye Lim Noh, Sujin Suk, Olga Goldberger, Joel N. Hirschhorn, Gary Yellen, Jason K. Kim, Vamsi K. Mootha. Hepatic NADH reductive stress underlies common variation in metabolic traits. Nature, 2020; DOI: 10.1038/s41586-020-2337-2
Link: https://www.sciencedaily.com/releases/2020/05/200528160519.htm
Fecha: 28 de mayo de 2020
Fuente: Hospital General de Massachusetts
Nota: Instituto Nutrigenómica no se hace responsable de las opiniones expresadas en el presente artículo.
