El colesterol es una de las moléculas que hoy en día han tomado relevancia en el mundo
de la medicina, por lo que varios investigadores tienen la inquietud de descubrir cuáles son
los factores que regulan su metabolismo.
Una de estas investigaciones se desarrolla bajo la dirección del doctor Marco Antonio
Juárez Oropeza, miembro del Sistema Nacional de Investigadores, nivel I, en el depar-
tamento de Bioquímica de la Facultad de Medicina de la UNAM. El proyecto se conoce
como el Estudio del metabolismo del colesterol en diferentes modelos experimentales y
tiene como objetivos: conocer los factores que regulan la síntesis, absorción y transformación
del colesterol, así como su relación con otros lípidos.
Los lípidos son biomoléculas que se caracterizan por su relativa insolubilidad en el agua,
pero que presentan una mejor solubilidad en disolventes orgánicos como el etanol, la
acetona, el éter, el cloroformo, el benceno y el tetracloruro de carbono, entre otros. En esta
definición se incluyen los lípidos complejos (grasas, ceras, fosfolípidos, glucolípidos y
lipoproteínas), y los lípidos simples (alcoholes y ácidos grasos, esteroides, carotenoides, etc.).
Los lípidos desempeñan un importante papel en la permeabilidad celular (en las membranas
celulares), pero también pueden servir como depósitos energéticos, entre otras funciones.
De esta forma, en el primer modelo experimental de esta investigación se ha observado que
en la rata, la administración de una dieta purificada, rica en fructosa, puede producir
hipercolesterolemia; es decir, se incrementa la concentración del colesterol en la sangre.
Además de la hipercolesterolemia, también se observa el desarrollo de otra alteración, el
hígado graso.
Cabe destacar que el desarrollo de hipercolesterolemia por este modelo lo realizaron
investigadores japoneses, pero a diferencia de ellos, el doctor Juárez Oropeza y sus
coaboradores, al modificar la composición de la dieta químicamente pura, lograron
desarrollar el hígado graso en las ratas, pero la hipercolesterolemia obtenida fue menor.
Con esto, se tiene un modelo de fácil manejo, con características dietéticas que logran
inducir tanto el incremento de los niveles de colesterol en animales de experimentación
como el hígado graso, para que en un futuro, se pueda aportar un fármaco de uso clínico
que sea útil para estos padecimientos.
"A partir de nuestro hallazgo, de que la dieta rica en fructosa inducía un hígado graso en
la rata, pero que en las ratas tratadas con el alga Spirulina esto no se desarrollaba,
pretendemos averiguar si estas condiciones son respuestas específicas para la dieta rica en
fructosa o, por otro lado, si también se observa el efecto preventivo en otros modelos de
hígado graso". Por ejemplo, en otra vertiente de este prototipo, el doctor Juárez y la alumna
de Maestría en Química de Alimentos Patricia Torres Durán, inyectaron a un lote de ratas
tetracloruro de carbono (líquido oleoso usado como hepatotóxico, o sea tóxico para las
células del hígado) a una dosis de 1 ml/kg de peso corporal, que a diferencia de la fructosa
induce un hígado graso en cuatro días (la fructosa lo produce de 20 a 21 días), y se le
administró un 5 por ciento del alga Spirulina maxima como protector. Todas estas pruebas
se llevaron a cabo en la rata, con el propósito de conocer los diferentes mecanismos de
acción en estos modelos.
"Una vez demostrado que el hígado graso inducido por tetracloruro de carbono también era
prevenido por la presencia en la dieta del alga Spirulina, el siguiente paso era conocer la
parte de la Spirulina responsable del efecto preventivo y para ello, se dividió en dos
fracciones, una grasosa (extracto oleoso) y otra desengrasada. Se incorporaron ambas a la
dieta por separado, en un 5 por ciento (equivalente a la Spirulina entera), permitiendo
observar que ambas fracciones preservaron el efecto protector, aunque en diferente
magnitud, lo cual nos demostró que sí se podían encontrar diferentes componentes que
ejercían su acción, posiblemente de manera sinérgica".
Por otra parte, el doctor Marco A. Juárez Oropeza dijo que diversos reportes en la
literatura mundial han señalado que el alga Spirulina tiene un efecto preventivo en el
desarrollo del cáncer de la boca, registrado principalmente en la India, donde se acostumbra
mascar el tabaco. En estos casos, se comprobó que si se administran fracciones de la
Spirulina, el efecto preventivo es menor que si se da entera, "lo cual confirma nuestros
datos, o nos amplía nuestro concepto, de que pueden ser varios los principios activos y que
las fracciones de la Spirulina que conservan el efecto preventivo pueden actuar de manera
sinérgica".
Por lo que en el modelo antes descrito también se busca conocer el mecanismo protector
de la Spirulina relacionado con el hígado graso y la hipercolesterolemia, ya que una vez
presentes en el modelo experimental, ambos podrían proporcionar información en cuanto
al efecto sobre el recambio de las lipoproteínas, así como la posibilidad de proporcionar
antioxidantes como sucede con el tocoferol y otros compuestos que no son lípidos, por
ejemplo la vitamina C; además de otros elementos abundantes en la Spirulina que tienen
actividad antioxidante como el selenio, carotenos y ficobilinas, entre otros.
El contenido de colesterol hepático en las ratas tratadas con tetracloruro de carbono es
significativamente mayor que el observado en los animales que, además del tetracloruro de
carbono, recibieron Spirulina. En cambio en las ratas tratadas con Spirulina, pero que no
recibieron tetracloruro, hubo un incremento ligero, no significativo, en su concentración
hepática, en relación a las ratas que no recibieron el alga ni el tetracloruro. No sabemos si
el incremento hepático de colesterol, inducido por el tetracloruro de carbono, se debe a un
aumento en su absorción, aumento en su síntesis, a defectos en su liberación a través de las
lipoproteínas o a una redistribución del colesterol lipoproteico que permita su acumulación
hepática, pero ante la falta de reactivos que nos indiquen las alteraciones dinámicas en las
lipoproteínas, enfocaremos inicialmente nuestro estudio hacia su síntesis.
La proporción de las diferentes lipoproteínas, a los cuatro días posteriores al tratamiento
con tetracloruro de carbono fue diferente en las ratas que recibieron Spirulina en relación
con las que no la recibieron, pues en las primeras predominaron las lipoproteínas de alta
densidad (HDL, del inglés High Density Lipoproteins), las cuales se han considerado como
un factor protector contra el infarto al miocardio; y ante esto, se piensa que pueda tener
relación con la observación de que la Spirulina disminuye la colesterolemia, tal como lo
observaron los japoneses, así como lo reportado por nuestro grupo para el modelo del
hígado graso inducido por una dieta purificada, rica en fructosa.
Para el análisis de los principios activos de la Spirulina, así como para la identificación de
las alteraciones lipídicas en los modelos descritos anteriormente, se cuenta con un
cromatógrafo de gases acoplado a dos detectores: el de infrarrojo, que identifica grupos
funcionales y, el selectivo de masas, que indica los pesos moleculares. Este aparato de alta
tecnología, señaló el doctor Marco A. Juárez, nos permitirá distinguir la presencia de
isómeros de ácidos grasos poliinsaturados y la de productos de oxidación del colesterol; sin
embargo, se necesita el aparato de resonancia magnética nuclear para precisar con mayor
seguridad la configuración química de estos compuestos. De cualquier manera, se
encuentran realizando la fase de separación de los lípidos y posteriormente, derivarán estos
compuestos para introducirlos al cromatógrafo de gases. Dicha información se espera
recabar en los próximos meses.
En el segundo modelo de experimentación se observa la transformación del colesterol hacia
otras moléculas, particularmente en las hormonas esteroides y en tejidos como la gonada.
Dicho estudio se ha realizado en colaboración con el doctor Enrique Pedernera, la tesista
de doctorado Yolanda Gómez y Gómez, del departamento de Embriología, así como el
doctor Pedro Nicolás Velázquez, del departamento de Biología Celular y Tisular. También
contribuyeron al estudio, la M en C Georgina Alvarez Fernández, del departamento de
Bioquímica, la M en C Emma Rodríguez Maldonado y el MVZ Víctor Leyva Islas.
En este estudio conjunto se ha evaluado el metabolismo de las hormonas esteroides,
analizando básicamente las capacidades esteroidogénicas de las diferentes células que
componen al folículo ovárico, así como en el ovario prefolicular. Este estudio se ha
realizado en distintas especies, tanto en fetos de bovino, pollos recién nacidos, gallina adulta
e inclusive en el cerdo. Actualmente, enfocamos esta investigación a la modulación de la
esteroidogénesis ovárica por las gonadotropinas.
Finalmente, en el tercer modelo se investigan los efectos vasculares de la Spirulina. Este
estudio se realiza en colaboración con el departamento de Fisiología, donde se encuentra
la doctora Cristina Paredes y el doctor Dieter Mascher, quienes evalúan las respuestas
vasculares dependientes del endotelio en anillos de aorta de rata. "Falta completar los
experimentos para ser procesados estadísticamente, pero aún así, los resultados preliminares
han sugerido que la Spirulina induce una menor respuesta a la fenilefrina (agonista
vasoconstrictor) y una mayor respuesta al carbacol (agonista vasodilatador), por lo que
podría jugar un papel en el control de la respuesta vasopresora". Por su parte, el
departamento de Bioquímica estudia la peroxidación de los lípidos y sus productos, en
microsomas de animales que recibieron tetracloruro de carbono, observándose un
incremento de estos productos; mientras que en los que se administró Spirulina fue menor
su proporción. Esto sustenta que parte de los mecanismos protectores de la Spirulina estén
relacionados con el disminuir la presencia de radicales libres, lo cual concuerda con la
hipótesis de que probablemente el tipo de lípidos y algunos otros componentes antioxidantes
estén ejerciendo la parte protectora de la Spirulina entera.
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