Un nuevo mecanismo de defensa inmunológica desconocido hasta ahora. Se trata de un mecanismo orquestado por los cuerpos lipídicos; los orgánulos celulares capaces de atraer y eliminar a los patógenos invasores. Así describe un estudio publicado en la revista Science y coordinado por investigadores del Instituto de Investigaciones Biomédicas August Pi i Sunyer (IDIBAPS)  y la Universidad de Barcelona (UB).

En el proyecto internacional, financiado por la Human Frontier Science Program, han participado expertos de España, Estados Unidos, Australia y Brasil y ha contado con la colaboración de científicos del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) y del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (IIBB-CSIC).

Los cuerpos lipídicos (CLs) son los orgánulos donde nuestras células acumulan nutrientes que, en forma de grasa, proporcionan la energía necesaria para que puedan desarrollar su función. Por ejemplo, proporcionan la energía para que el corazón pueda latir, que el hígado haga su función metabólica, o que el músculo haga su movimiento.

En respuesta a la infección, los cuerpos lipídicos organizan complejos de proteínas antibióticas y antivirales que actúan de forma cooperativa para combatir al patógeno y eliminarlo.

“El cuerpo lipídico es como la despensa de nuestras células, donde acumulamos el alimento que utilizaremos más adelante. Esto sucede en todas las células eucariotas, desde las levaduras o los insectos hasta las plantas o los mamíferos”, señala Albert Pol, profesor de la Institución Catalana de Estudios Avanzados (ICREA) en el IDIBAPS.

Cuando los virus o las bacterias infectan la célula huésped necesitan gran cantidad de nutrientes para multiplicarse, y para conseguirlos se dirigen al CL. Los autores han demostrado que, en respuesta a la infección, los CLs organizan complejos de proteínas antibióticas y antivirales que actúan de forma cooperativa para combatir al patógeno y eliminarlo.

Se trata de un mecanismo que funcionaría en todas las células del cuerpo, no solo en células profesionales del sistema inmunitario como los macrófagos. Esta estrategia de defensa también ha sido observada en insectos, lo que sugiere su importancia durante la evolución de nuestra inmunidad innata.

La clave de la inmunidad innata de las células

Los investigadores han demostrado que, para protegerse de la infección, las células colocan gran cantidad de proteínas antibióticas y antivirales en los CLs. En total, comparando la superficie del CL en células normales y en células infectadas, el estudio ha identificado 400 candidatos que realizarían la función de protección de los CLs cuando entran en contacto con el patógeno.

“En este estudio nos hemos centrado en seis de estas proteínas y hemos demostrado que realmente protegen durante la infección de diferentes tipos de bacterias”, explica Marta Bosch, primera autora de la investigación, que trabaja en IDIBAPS.

“La concentración de estas proteínas antibióticas y antivirales en un único compartimento del interior de la célula permite crear sinergias a la vez que reducir su toxicidad y que el resto de la maquinaria celular funcione con normalidad”, señala Miguel Sánchez-Álvarez, del CNIC.

Dada la resistencia generalizada a los antibióticos actuales, este estudio descifra un mecanismo de defensa que podría aprovecharse para el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas que frenen las infecciones.

Además, el estudio demuestra que esta estrategia permite una respuesta de amplio espectro, es decir, hay un gran número de antibióticos y antivirales con diferentes mecanismos de acción; también permite generar mecanismos cooperativos para atacar la infección.

“Se establecen sinergias entre las proteínas para, por ejemplo, una romper la membrana del patógeno y la otra destruir su material genómico”, explican los autores.

“Este estudio supone un cambio de paradigma, pues hasta ahora se pensaba que los CLs estaban al servicio de los virus o bacterias durante la infección”, subraya Pol. “En vista de la resistencia generalizada a los antibióticos actuales, este estudio ha descifrado un importante mecanismo de defensa que podría aprovecharse para el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas que frenen las infecciones”, concluye.

octubre 18/2020 (SINC)

Algunos hepatocitos, que representan un 20 % del total, se especializan en almacenar cuerpos lipídicos como parte de una estrategia de protección que permite garantizar al resto del tejido hepático un aporte adecuado de lípidos sin la necesidad de exponerse a la toxicidad que implican las grasas, según sugiere una investigación realizada por un grupo de nueva creación del Instituto de Investigaciones Biomédicas August Pi i Sunyer (Idibaps-Hospital Clínico de Barcelona), que dirige Albert Pol.

Los resultados de esta línea de trabajo del Grupo de Transporte de Lípidos y Metabolismo han dado lugar a dos artículos publicados en las revistas «Current Biology» y «Journal of Cell Biology», que aportan nuevas pistas que ayudan a comprender mejor el proceso de biogénesis de los cuerpos lipídicos y la importancia de este proceso para mantener el equilibrio y el buen funcionamiento celular.

En el primero de los estudios, realizado en colaboración con la Universidad de Queensland, en Brisbane (Australia), con una avanzada técnica de microscopia denominada tomografía electrónica, ha evidenciado que no todos las células del hígado acumulan lípidos de forma semejante sino que hay algunas de ellas que acumulan más cuerpos lipídicos que las demás, lo que protegería al resto de la lipotoxicidad.

Pol ha explicado a Diario Médico que estas células tienen una función dentro del hígado equiparable a la del tejido adiposo en el cuerpo humano, es decir, sirven de almacén y ponen los lípidos que acumulan -que son indispensables para la vida pero muy tóxicos en exceso- a disposición de las demás células.

Los cuerpos lipídicos están presentes en todas las células del organismo y tienen un papel importante en ciertas funciones como la producción de energía en los adipocitos y las células musculares; de lipoproteínas y cuerpos cetónicos en las células hepáticas; de leche en las glándulas mamarias y de hormonas esteroideas en las células esteroidogénicas, entre otras. No obstante, el proceso de biogénesis de este orgánulo aún plantea muchas incógnitas para la ciencia.

El segundo estudio de este grupo de trabajo, realizado en colaboración con la Universidad de Queensland, en Brisbane (Australia), y la Universidad de California (Estados Unidos) ha observado que, en determinados puntos del retículo endoplasmático, se detectan cuerpos lipídicos de nueva formación que se aprecian como pequeñas protuberancias en la bicapa lipídica y que, al exponer a la célula a una sobrecarga de lípidos, se puede observar cómo se dirigen de forma rápida hacia dichos puntos.

Una de las principales aportaciones de este trabajo es que pone sobre la mesa el papel que desempeña la enzima Acyl-CoA sintetasa 3 (ACSL3) en el proceso de biogénesis de los cuerpos lipídicos, ya que han podido comprobar que se trata de la primera enzima que llega al lugar en el que más tarde se forman los cuerpos lipídicos. Ha comprobado asimismo que, en ausencia de esta molécula, las células expuestas a una elevada concentración lipídica acumulaban significativamente menos grasas respecto a las que tiene ACSL3. Esto podría tener implicaciones para la investigación sobre trastornos como la obesidad, la arterioesclerosis o la diabetes.
enero 8/2014 (Diario Médico)

Albert Herms, Marta Bosch, Nicholas Ariotti, Babu J.N. Reddy, Alba Fajardo, Andrea Fernández-Vidal, et. al. Cell-to-Cell Heterogeneity in Lipid Droplets Suggests a Mechanism to Reduce Lipotoxicity. Current Biology 2014; 23(19) pp. 1952 – 1957.

Adam Kassan, Albert Herms, Andrea Fernández-Vidal, Marta Bosch, Nicole L. Schieber, Babu J.N. Reddy, et. al. Acyl-CoA synthetase 3 promotes lipid droplet biogenesis in ER microdomains. J Cell Biol 2013 203:985-1001, doi:10.1083/jcb.201305142.