Source: The Conversation – (in Spanish) – By Lluís Montoliu, Investigador científico del CSIC, Centro Nacional de Biotecnología (CNB – CSIC)
Los que fuimos niños en los años 60, 70 u 80 todavía pudimos disfrutar de los dibujos animados de Popeye el marino (y su mujer Olivia, y su hijo Popeye Jr., y el enorme Bluto o Brutus…). Aún recuerdo la cancioncilla que daba la entrada a cada una de sus peripecias: “Popeye el marino soy…”.
Popeye era, efectivamente, un marino musculoso que solucionaba todos sus problemas a puñetazos gracias al superpoder que le conferían las espinacas, asociadas a un alto contenido en hierro debido a un fallo de imprenta en una publicación que tardó muchos años en descubrirse. En realidad, la presencia de hierro en esta verdura es más bien modesta y existen otros alimentos (legumbres, brócoli, semillas de calabaza, marisco, hígado…) que contienen mucho más.
Pero la asociación quedó en la memoria de varias generaciones y todavía persiste en la mente de mucha gente.
Las espinacas vuelven a acaparar el protagonismo
El pasado 15 de mayo se publicó un artículo en la revista Cell que vuelve a aupar las espinacas al Olimpo. Unos investigadores de Singapur y China se han marcado “un buen Margulis”. Con esta expresión aludo al sensacional hallazgo de la bióloga estadounidense Lynn Margulis, quien propuso que las células eucariotas –las que conforman a los animales, las plantas y los hongos– se originaron a partir de la fusión y simbiosis de varias células procariotas. Estas últimas –el grupo al que pertenecen las bacterias– aportaron el núcleo, las mitocondrias y los cloroplastos, entre otros orgánulos.
Pues bien, los científicos se han propuesto trasladar cloroplastos –que hacen posible la fotosíntesis en las plantas– desde hojas de espinacas a células de mamífero, manteniéndolos funcionales. El objetivo es que generen ATP y NADPH, dos moléculas esenciales para el correcto funcionamiento de todas las células mediante la aportación de energía y contribuyendo a solucionar el estrés oxidativo, respectivamente. De ese modo, gracias al metabolismo fotosintético de los cloroplastos, controlarían la respuesta inflamatoria que puede aparecer en células animales en situaciones patológicas.
Sí, han leído bien: unos investigadores han transferido cloroplastos funcionales de células de espinaca a células de mamífero (concretamente, del epitelio de la córnea de ratones). En realidad, lo que los científicos purifican son los llamados tilacoides de grana, pequeños sacos apilados dentro de los cloroplastos que contienen la maquinaria fotosintética, y los encapsulan dentro de nanopartículas, denominadas LEAF (siglas de light-reaction enriched thylakoid NADPH-foundry), unos verdaderos “neoorgánulos”.
Córneas que hacen la fotosíntesis
Los LEAF se transfieren a células de la córnea, que entonces empiezan a ser capaces de realizar la fotosíntesis y, gracias a la luz, de producir ATP y NADPH. Esto alivia el estrés oxidativo y se restaura el balance redox, es decir, el equilibrio necesario entre las moléculas oxidantes (como los llamados radicales libres, que son tóxicos) y las moléculas antioxidantes (que se encargan de inactivar los radicales libres). Además, se reducen los marcadores de la inflamación que pudieran tener esas células, como sucede en diversas patologías oculares.
Los investigadores centran su estudio en la queratoconjuntivitis seca, enfermedad oftálmológica común (popularmente conocida como síndrome del ojo seco) en la que el ojo no produce suficientes lágrimas y no puede mantener la superficie ocular suficientemente hidratada. Los ojos se irritan y enrojecen, con sensación de ardor o picor, generando a las personas afectadas fotofobia, visión borrosa y, curiosamente, producción excesiva de lágrimas.
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Tras probarlo primero sobre células en cultivo (macrófagos y células de la córnea) y sobre lágrimas de pacientes con ojo seco, los investigadores usaron un modelo animal con el síndrome. Para ello, expusieron la córnea de ratones a una substancia tóxica, cloruro de benzalconio, que provoca una irritación y síntomas parecidos a los de la queratoconjuntivitis seca.
En todos los casos investigados, el incremento de producción de NADPH restaura el balance redox. También se registra una reducción de los biomarcadores de inflamación (como las citoquinas IL1 y TNFalfa), a la vez que aumentan las citoquinas antiinflamatorias (IL4, IL10, TGFbeta).
En el artículo, los investigadores demuestran un gran conocimiento de la bioquímica y los procesos metabólicos. Pero lo más asombroso es que la maquinaria fotosintética de cloroplastos de espinacas es capaz de seguir funcionando, produciendo ATP y NADPH, dentro de células animales, contribuyendo con ello a aliviar las consecuencias patológicas del ojo seco. Una idea innovadora y sorprendente donde las haya.
Limitaciones del estudio
Evidentemente falta averiguar las consecuencias de este “tratamiento” a largo plazo y la duración del efecto positivo, que por el momento se limita a 8 horas. Los autores de la investigación también exploran la aplicabilidad de su innovadora propuesta, que, según anuncian, tendría un coste ridiculamente bajo: con apenas 0,20 dólares de hojas de espinaca serían capaces de producir suficientes LEAF para 50 pacientes, especulan.
Dichos LEAF son estables un año a -80 ºC, tres semanas a +4 ºC y dos semanas a temperatura ambiente. Los investigadores han hecho pruebas de seguridad (de no toxicidad) en la piel de conejillos de indias y en las córneas de conejos, siguiendo lo que indica la agencia reguladora de alimentos y medicamentos china. Ni tras administrarlo tópicamente en ojos ni por vía intravenosa observaron ninguna toxicidad.
Como admiten los propios investigadores, aún es necesario comprobar que el NADPH producido desde los cloroplastos es indistinguible del NADPH producido endógenamente por las células animales (y puede ser usado por la célula animal). Tampoco han podido demostrar que estos LEAF se mantengan funcionales más allá de 8 horas, si bien sugieren que puedan acabar dividiéndose junto con las células, como sucede en las células vegetales de forma natural. Así se mantendrían y funcionarían durante mucho más tiempo.
Naturalmente, lo que ahora deben hacer y preparar los autores de la investigación es un ensayo clínico con pacientes que sufran el síndrome del ojo seco, para ver si todos sus buenos resultados preclínicos en células y modelos animales se confirman en la práctica clínica. Un experimento sorprendente no, lo siguiente.
Los contenidos de esta publicación y las opiniones expresadas son exclusivamente las del autor y este documento no debe considerar que representa una posición oficial del CSIC ni compromete al CSIC en ninguna responsabilidad de cualquier tipo.
– ref. Las espinacas de Popeye para tratar el síndrome del ojo seco – https://theconversation.com/las-espinacas-de-popeye-para-tratar-el-sindrome-del-ojo-seco-283163