28 octubre, 2011

Ácidos grasos en la sangre de la pitón birmana promueven el aumento de la masa cardiaca

piton

Mientras leía el artículo que comentaré a continuación, se me vino a la cabeza aquella peculiar imagen de la obra El Principito, donde se puede apreciar a una serpiente devorando a un elefante. Creo que todos hemos visto aquel documental donde se ve a una serpiente devorando una presa cuyo tamaño excede al de su propia cabeza. Si bien estas serpientes no pueden masticar, cuentan con una mandíbula adaptada a este tipo de presas y músculos sumamente fuertes que la empujan hacia el estómago, para que los jugos gástricos del reptil empiecen el lento proceso de digestión el cual puede tomar varias semanas.

Un ejemplo de este tipo de serpientes son las pitones birmanas, que con sus ~6 metros de largo y ~90 kilos de peso son una de las más grandes del mundo. Como muchas serpientes constrictoras, una vez que cazan a su presa —principalmente aves y pequeños mamíferos, excepto elefantes, por si les quedó la duda— las asfixia y las engulle enteritas. Esto creo que todos lo sabemos.

Sin embargo, algo que recién me acabo de enterar es que las pitones birmanas tienen la capacidad de aumentar el tamaño de su corazón hasta en un 40%, en las 48 a 72 horas posteriores a su ‘pequeño’ banquete [Figura A].

El aumento de su masa cardiaca puede deberse a dos causas: i) un aumento en el tamaño de las células del tejido cardiaco (hipertrofia cardiaca) o ii) un aumento en el número de células del tejido cardiaco (hiperplasia cardiaca). La respuesta es la primera alternativa —no se evidenció un aumento en el número de células.

piton-corazon

La hipertrofia cardiaca es un problema que aqueja a un buen número de personas en el mundo. Las causas pueden ser tanto fisiológicas como patológicas. Por ejemplo, el embarazo o el ejercicio generan una hipertrofia cardiaca debido al esfuerzo que hace el corazón para bombear más sangre al cuerpo o para hacerlo de manera más rápida. Este esfuerzo promueve el ensanchamiento de la pared muscular del ventrículo izquierdo (encargado de bombear la sangre a todo el cuerpo) gracias al aumento de la masa de los miocitos (células cardiacas). Por otro lado, ciertas mutaciones provocan la activación del programa genético del desarrollo fetal y el corazón empieza a crecer tal como lo haría en un feto. No obstante, el aumento de la masa cardiaca nunca supera el 20% y, además, este valor es alcanzado en varias semanas. Entonces, ¿qué hace que las pitones birmanas aumenten su masa cardiaca, el doble que en los humanos, en tan sólo 3 días?

Para responder a esta pregunta, un grupo de investigadores estadounidenses liderados por la bioquímica Cecilia Riquelme y la Dra. Leslie Leinwand de la Universidad de Colorado analizaron los componentes presentes en la sangre de las pitones birmanas, justo después de alimentarse. Una vez aislados, los probaron en ratones para ver si tenían el mismo efecto en ellos. Los resultados fueron publicados hoy en Science.

Al analizar el plasma sanguíneo de las pitones birmanas recién alimentadas, Riquelme y sus colaboradores observaron un incremento considerable en la concentración de ácidos grasos. Este mismo incremento en mamíferos sería fatal porque estos lípidos suelen depositarse y acumularse en el tejido cardiaco no-adiposo, obstruyendo los vasos sanguíneos, aumentando la presión arterial y el esfuerzo realizado por el corazón para bombear la sangre, que a la larga puede generar un infarto u otro problema cardiaco grave. Sin embargo, en las pitones no se observó este efecto.

Los investigadores descubrieron que esto se debía a que las pitones mostraban un aumento considerable en la expresión de un transportador de ácidos grasos llamado CD36, así como también, en los niveles de expresión de las enzimas involucradas con la oxidación de estos lípidos. Además, para evitar el efecto perjudicial de los radicales libres generados por la oxidación de los ácidos grasos, los investigadores encontraron niveles altos de la enzima superóxido dismutasa-2 (SOD2). Con todos estos datos, los Riquelme et al. pudieron concluir que había la presencia de ciertos compuestos químicos en la sangre de la serpiente que promovían el transporte y la oxidación de los ácidos grasos dentro del tejido cardiaco que provocaban el crecimiento de las células.

Pero, ¿estos factores son exclusivos de estas serpientes o son comunes en otros animales? La respuesta llegó cuando Riquelme y sus colegas trataron a un grupo de ratones con el plasma obtenido de las pitones recién alimentadas y observaron que en ellos también había un incremento en su masa cardiaca. La pregunta que saltaba a la vista ahora era: ¿qué componente del plasma sanguíneo es el responsable de este efecto sobre el corazón, será algún factor de transcripción, proteína o los mismos ácidos grasos?.

Cuando los investigadores trataron el plasma de las pitones con la proteinasa K (una enzima que degrada las proteínas) y volvieron a inyectarla en los ratones, el efecto fue el mismo al del experimento anterior. De esta manera Riquelme y su equipo descartaron que se tratase de alguna proteína, factor de transcripción u hormona la responsable del incremento de la masa cardiaca. Sin embargo, cuando bloquearon la expresión de transportadores de ácidos grasos en los ratones, el efecto ya no fue observado. Se trataba de un lípido!.

Un análisis cromatográfico del plasma sanguíneo de las pitones arrojó la presencia de tres ácidos grasos en grandes cantidades: el Ac. mirístico, el Ac. palmítico y el Ac. palmitoléico. Entonces, ¿serán ellos los responsables?.

Para dar una respuesta a esta nueva interrogante, los investigadores desarrollaron una solución basada en estos tres componentes y la administraron en las pitones y en los ratones. Los resultados fueron similares a los obtenidos a partir del plasma sanguíneo —en ambos casos hubo un aumento de la masa cardiaca.

Todos estos resultados apuntan a lo mismo: el crecimiento cardiaco postprandial (después de la comida) se debe a una hipertrofia (aumento de la masa celular) debido a la activación del transporte de ácidos grasos y la oxidación de los mismos inducidos por los ácidos mirístico, palmítico y palmitoléico, y su efecto puede ser reproducido en ratones y tal vez en otros mamíferos. En otras palabras, es lo mismo que le pasó a Peter Parker, en este caso no fue el veneno de una araña radiactiva que le dio súper poderes al Hombre Araña, sino el plasma de una pitón satisfecha que le dio un corazón más grande a un ratón.

Sin embargo, debemos ser prudentes con estos resultados. Si bien la fisiología cardiaca de los mamíferos es bastante similar, los efectos no podrían ser los mismos. Los estudios recién comienzan pero de reproducirse en humanos, se podrían encontrar una forma rápida de mejorar el funcionamiento del corazón y evitar la acumulación de grasas en los vasos sanguíneos, para así reducir la tasa de mortalidad debido a problemas cardiacos.


Referencia:

ResearchBlogging.orgRiquelme, C., Magida, J., Harrison, B., Wall, C., Marr, T., Secor, S., & Leinwand, L. (2011). Fatty Acids Identified in the Burmese Python Promote Beneficial Cardiac Growth Science, 334 (6055), 528-531 DOI: 10.1126/science.1210558

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