El doctor Diego de Mendoza, investigador del Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR), estudia el metabolismo del colesterol y otras grasas en microorganismos y gusanos. Sus hallazgos podrían mejorar la eficiencia de las industrias biotecnológicas y quizás tratar en el futuro una enfermedad hasta ahora incurable.
(10/05/2017 – Agencia CyTA-Instituto Leloir)-. Más allá de su mala fama, las grasas o lípidos son componentes esenciales de las membranas celulares de todos los organismos vivientes. El colesterol, por ejemplo, también es necesario para la fabricación en el organismo de hormonas esenciales y el funcionamiento de las neuronas. No es de extrañar, entonces, que no solo el exceso, sino también la carencia de colesterol, sean perjudiciales para la salud humana.
Un referente en el estudio de ese entramado bioquímico y metabólico de los lípidos es el doctor Diego de Mendoza, del Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR), que depende del CONICET y de la Universidad Nacional de Rosario (UNR). Pero en lugar de enfocarse a investigar ese proceso en pacientes, el jefe del Laboratorio de Fisiología Microbiana del IBR y ganador de varios premios a la trayectoria científica (como el de la Fundación Alexander von Humboldt de Alemania y el de Asociación Argentina de Microbiología) lo hace desde hace décadas en microorganismos y más recientemente en gusanos. ¡Y quizás ese sea el enfoque más directo para identificar nuevos tratamientos o aplicaciones industriales! De Mendoza explicó sus hallazgos y planes en diálogo con la Agencia CyTA-Leloir, tras dictar un seminario Cardini en el Instituto Leloir.
¿Qué tipo de preguntas quiso responder en sus estudios con bacterias?
De Mendoza: Así como ocurre en humanos, los lípidos son esenciales para la vida de las bacterias. Nuestras preguntas relacionadas al rol de los lípidos en bacterias fueron inducidas por la curiosidad en fenómenos muy básicos: ¿Por qué las bacterias no son gordas ni flacas? Es decir, ¿cómo controlan la cantidad de grasa que sintetizan a pesar que ingieren nutrientes todo el tiempo? ¿Y cómo ajustan la cantidad de síntesis de lípidos en respuesta a la temperatura ambiente? La respuesta a estas preguntas nos llevó al descubrimiento de nuevas proteínas que controlan estos procesos.
¿Este conocimiento tiene potenciales aplicaciones médicas e industriales?
Dado que las bacterias no pueden sobrevivir sin lípidos, las proteínas que identificamos son un blanco potencial para la generación de nuevos antibióticos. Asimismo, el conocimiento del control de los lípidos en bacterias nos llevó a idear nuevos procesos para la generación de biocombustibles y plásticos biodegradables, lo que dio origen a la creación de una empresa de base tecnológica. Por otro lado, el estudio de la regulación de la síntesis de lípidos por la temperatura nos llevó al descubrimiento de un termómetro biológico que, entre otras aplicaciones, permitiría manipular organismos de uso biotecnológico para que sean más eficientes.
¿Por qué pasó de realizar estudios en bacterias a hacerlo en el gusano Caenorhabditis elegans?
Es que nos resultó desafiante extrapolar nuestros hallazgos a organismos multicelulares. Es un modelo animal que se puede manipular en el laboratorio utilizando materiales de relativo bajo costo. Mide aproximadamente 1 mm de largo, posee alrededor de 1000 células, es transparente y manipulable genéticamente. Brinda la posibilidad de estudiar muchos procesos biológicos de nutrición y enfermedad que tienen lugar en humanos. Además, sintetiza lípidos de manera similar a como lo hacemos nosotros.
Los endocanabinoides son lípidos que interaccionan con los receptores del cannabis. ¿Usted encontró que también se vinculan con el colesterol?
Sí. En los trabajos con Caenorhabditis elegans, descubrimos que también regulan el transporte intracelular del colesterol.
¿Y ese transporte es importante?
Claro. El colesterol es esencial para la fisiología neuronal. Está bien establecido que el transporte intracelular de colesterol está gobernado por, al menos, dos proteínas llamadas NPC1 y NPC2. Cuando tienen mutaciones en humanos, los pacientes sufren el síndrome de Niemann Pick, que es una enfermedad hereditaria usualmente fatal [y que se caracteriza por la acumulación de lípidos en células de órganos como el bazo y el cerebro]. Bueno: en gusanos que tienen una alteración en las proteínas NPC, se quedan en estado larval. Y lo que vimos es que esa alteración del desarrollo puede ser revertido con la administración de endocanabinoides.
¿Ese descubrimiento podría servir, en el futuro, para tratar la enfermedad de Niemann-Pick?
Ojalá. El doctor Mauricio Martin, del Instituto de Investigaciones Médicas Mercedes y Martin Ferreyra (en Córdoba) se interesó en nuestros estudios y está ensayando el efecto de los endocanabinoides en la movilización de colesterol en cultivos de neuronas de ratón. Estudios futuros dirán si resulta una estrategia eficaz para revertir los daños celulares producidos por esa condición.
El doctor Diego de Mendoza, investigador del Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR), estudia el metabolismo del colesterol y otras grasas en microorganismos y gusanos.