La desactivación de esta enzima revirtió la prediabetes en ratones
Dirigirse a la química de las ceramidas del cuerpo de una manera sutil podría conducir al desarrollo de nuevos tratamientos seguros para la diabetes tipo 2, enfermedades cardíacas y otras afecciones metabólicas.
Esta fue la sugerencia que hicieron los científicos después de descubrir que podían revertir la prediabetes en ratones con obesidad silenciando una enzima responsable del paso final de la producción de ceramidas.
La desactivación de la enzima, llamada dihidroceramida desaturasa 1 (DES1), redujo los niveles de ceramida en el cuerpo, señalaron en un informe reciente. Ciencias papel sobre su trabajo.
La desactivación de DES1 también impidió que los ratones con una dieta alta en grasas desarrollaran hígado graso y resistencia a la insulina. Estas dos afecciones son los principales factores de riesgo de enfermedades cardíacas y diabetes.
DES1 controla la conversión de dihidroceramida en ceramida con un pequeño desplazamiento químico de dos átomos de hidrógeno. Esta sutil alteración inserta efectivamente un "doble enlace en la columna vertebral" de la molécula de lípidos.
Investigaciones anteriores ya habían sugerido que la reducción de los niveles de ceramida podría potencialmente revertir la enfermedad metabólica y la diabetes. Sin embargo, los métodos que utilizaron provocarían efectos secundarios graves.
"Ceramidas como el próximo colesterol"
El nuevo estudio lleva la investigación en una dirección terapéutica más prometedora. Sugiere que podría ser posible reducir los niveles de ceramida de una manera segura con un pequeño ajuste oportuno al proceso de producción de ceramida.
"Nuestro trabajo", dice el coautor principal del estudio, el profesor Scott A. Summers, director del departamento de Nutrición y Fisiología Integrativa de la Universidad de Utah en Salt Lake City, "muestra que las ceramidas tienen un papel influyente en la salud metabólica".
"Estamos pensando en las ceramidas como el próximo colesterol", agrega.
Los científicos todavía están descubriendo cómo la reducción de las ceramidas afecta al cuerpo. Sin embargo, existe evidencia, sostiene el profesor Summers, de un vínculo entre las ceramidas y las enfermedades metabólicas.
Dice que algunos médicos ya están realizando pruebas de los niveles de ceramida como una forma de evaluar el riesgo de enfermedad cardíaca de las personas.
“Las ceramidas contribuyen a la lipotoxicidad que subyace a la diabetes, la esteatosis hepática [hígado graso] y las enfermedades cardíacas”, señalan los autores del nuevo estudio.
Si las ceramidas pueden ser una causa de enfermedad, ¿para qué sirven en el cuerpo? Los investigadores investigaron esta cuestión al evaluar el impacto de la ceramida en el metabolismo.
Pros y contras de la ceramida
En un estudio de 2013 sobre DES1 y ceramidas, el profesor Summers y sus coautores discutieron cómo la obesidad podría aumentar el riesgo de enfermedad metabólica y cómo contribuyen las ceramidas.
La teoría es que en las personas con obesidad, los tejidos del cuerpo reciben una gran cantidad de lípidos que no pueden almacenar, y esto conduce a una acumulación de "moléculas derivadas de la grasa que deterioran la función de los tejidos".
El profesor Summers y sus colegas descubrieron que las ceramidas desencadenan una serie de procesos que aumentan el almacenamiento de grasa en las células. Además, interrumpen la capacidad de las células para obtener energía del azúcar o glucosa.
Los lípidos también ralentizan el procesamiento de los ácidos grasos. Lo hacen de dos maneras: haciendo que el hígado almacene más ácidos grasos y reduciendo la quema de grasa en los tejidos.
Las ceramidas también tienen otras funciones. Uno de ellos es fortalecer las paredes celulares.
Por lo tanto, el profesor Summers sugiere que debido a que aumentar el almacenamiento de grasa aumenta los niveles de ceramida, parecería que las ceramidas tienen un papel en la protección de las células para que no se rompan durante los momentos de abundancia, cuando el cuerpo aumenta sus reservas de grasa.
Sin embargo, en el caso de la obesidad, la ceramida parece asumir el papel de un lípido tóxico.
Los ratones obesos habían mejorado la salud metabólica
En el estudio reciente, los investigadores redujeron los niveles de ceramida en ratones al interrumpir el último paso de la síntesis de ceramida. Para lograr esto, modificaron genéticamente ratones en los que podían desactivar el gen de DES1 en animales adultos.
Desarrollaron dos formas de apagar DES1: global y selectivamente. En el enfoque global, silenciaron DES1 en todo el cuerpo. En el enfoque selectivo, desconectaron la enzima en ubicaciones selectivas, como el hígado o las células grasas.
Cuando apagaron DES1 para reducir las ceramidas en ratones extremadamente obesos con resistencia a la insulina e hígado graso, descubrieron que cualquiera de los enfoques funcionaba. La salud metabólica de los animales mejoró, aunque siguieron siendo obesos.
Sus hígados eliminaron la grasa y sus respuestas a la insulina y la glucosa fueron tan agudas como las de los ratones delgados y sanos. Después de 2 meses de observación, los animales se mantuvieron en buen estado de salud.
El profesor Summers explica que aunque los ratones no perdieron peso, sus cuerpos habían cambiado la forma en que procesaban los nutrientes.
En otro conjunto de experimentos, el equipo descubrió que reducir los niveles de ceramida antes de colocar a los ratones en dietas altas en grasas impedía que los animales aumentaran de peso y desarrollaran resistencia a la insulina.
"Hemos identificado una estrategia terapéutica potencial que es notablemente eficaz y subraya cómo los sistemas biológicos complejos pueden verse profundamente afectados por un cambio sutil en la química".
Prof. Scott A. Summers
