R+D CSIC és una publicació electrònica de la Oficina de Transferència de Tecnologia (OTT) per donar a conèixer la investigació dels centres del Consell Superior d'Investigacions Científiques (CSIC). Està elaborada per la Unitat de Comunicació i Transferència de Tecnologia, Delegació del CSIC a Catalunya.

© CSIC. La informació escrita continguda en aquestes planes pot ser reproduïda citant la font.

 

Possible tractament per a la MPOC i laboratori d'anàlisis d'esfingolípids
La rellevància creixent dels esfingolípids a la biologia cèl·lular

15 d'octubre de 2009

Els esfingolípids, lípids que es caracteritzen per la seva estructura química, s'han revelat com inesperats protagonistes de la senyalització cel·lular. Un grup de l'Institut de Química Avançada de Catalunya del CSIC estudia diferents esfingolípids naturals i ha sintetitzat alguns anàlegs que podrien aplicar-se al tractament de la malaltia pulmonar obstructiva crònica (MPOC). És, a més, un dels pocs laboratoris al món i l'únic a Espanya que realitza mapes d'esfingolípids de teixits i cèl·lules per a laboratoris externs i empreses.

  
A la MPOC, la inflamació en las parets dels bronquis (dalt) i la mort de les cèl·lules alveolars (sota), condueix a una capacitat respiratòria cada cop més baixa. Gràfic: RUBAM, IQAC-CSIC.

 

Temes relacionats:

Noves estratègies per l'amiloidosis transtiretina

Enllaços externs:

Web de RUBAM (IQAC-CSIC)

Malaties respiratòries cròniques. Fundació la Marató de TV3

 

 


Conèixer quines molècules estan implicades en la senyalització cel·lular o, dit d'altra forma, saber què és el que li diu a una cèl·lula què fer i quan, és una de les àrees clau en biologia molecular. Des de fa uns anys els esfingolípids, un grup especial de lípids que es caracteritza per la seva estructura química, s'estan revelant com a nous i inesperats protagonistes d'aquest procés.

El grup d'investigació RUBAM (Research Unit of Bioactive Molecules) del Departament de Química Biomèdica, de l'Institut de Química Avançada de Catalunya del CSIC, treballa en l'estudi dels esfingolípids. Entre els seus projectes destaca un centrat en l'estudi de la ceramida, potser un dels esfingolípids més coneguts, i en la síntesi dels seus anàlegs.

El paper de la ceramida en el procés de mort cel·lular és ben conegut, apunta Josefina Casas, una de les investigadores que forma part del grup. Explicat de forma gràfica, quan determinats estímuls externs arriben a la membrana cel·lular, aquests poden activar diversos enzims que, al seu torn, augmenten els nivells de ceramides. Són aquestes últimes les que arriben fins als llocs específics de la cèl·lula per desencadenar la mort cel·lular.

Aquest paper dels esfingolípids com a desencadenants de processos és relativament nou. "Fins fa poc es centrava tota l'atenció en el paper dels gens i les proteïnes", afegeix Cases. "Però ara es fa cada vegada més evident la rellevància dels lípids en les cèl·lules i, especialment, dels esfingolípids".

Esfingolípids i MPOC

En un dels projectes del grup, finançat per la Fundació Marató de TV3 i que compta amb la participació del grup de química orgànica que dirigeix Antonio Delgado, professor de la Universitat de Barcelona, i del grup de Bioquímica i Biologia Molecular que dirigeix Antonio Gómez-Muñoz, de la Universitat del País Basc, els investigadors han sintetitzat i estudiat diferents esfingolípids naturals. Entre ells destaca la ceramida-1-fosfat, un lípid natural que incrementa el creixement cel·lular però també la inflamació.

Els investigadors han sintetitzat anàlegs d'aquesta molècula i, d'entre ells, han trobat un que segueix estimulant el creixement cel·lular però que, contràriament al seu referent natural, no té acció inflamatória. És més, actua, de fet, com una molècula antiinflamatoria. Els investigadors estan investigant a què es deu aquest canvi inesperat i el possible ús d'una molècula d'aquestes característiques en el tractament de la malaltia pulmonar obstructiva crònica (MPOC). En la MPOC, que no té curació, la mort de cèl·lules de la paret alveolar condueix a l'emfisema pulmonar, alhora que es produeix una inflamació crònica dels bronquis.

Aquest laboratori és l'únic a Espanya, i un dels pocs del món, en fer anàlisis d'esfingolípids de cultius cèl·lulars, un servei cada cop més demandat  
Però un tractament basat en aquesta molècula, adverteixen els investigadors, encara està lluny de ser aplicat. Primer es requerirà entendre bé com actua aquest anàleg de la ceramida -1-fosfat i millorar el seu disseny. "És important aconseguir un lípid sintètic, metabòlicament més estable que els obtinguts fins ara i que mantingui alguna de les funcions de la ceramida-1 fosfat [capacitat de proliferació i inhibició de la mort cel·lular] però sense activar la resposta inflamatòria de les cèl·lules", argumenta Fina Cases.

Mapes d'esfingolípids

L'interès creixent dels esfongolípids és tal, que ja es fan mapes d'esfingolípids (els esfingolipidomes), de forma anàloga als proteomes o els genomes. El laboratori de l'IQAC és l'únic a Espanya i un dels pocs en el món que realitza anàlisi d'esfingolípids de cultius cel·lulars, un servei demandat per empreses i grups d'investigació externs. A Europa només hi ha dos més a Alemanya i un a Viena, encara que aquest tercer pertany a una empresa privada. En els EUA només hi ha tres laboratoris que ofereixen aquest servei.

En molts casos, explica Fina Cases, l'interès de l'anàlisi està a veure com intervenen els esfingolípids en la senyalització de les cèl·lules i en relació amb l'aplicació de determinats fàrmacs. Per això es procedeix a l'anàlisi dels esfingolípids de cèl·lules tractades i es comparen amb els de cèl·lules sense tractar. L'estratègia no només ha de llançar pistes sobre l'efecte dels tractaments en la cèl·lula sinó sobre els coneixements més bàsics de la biologia cel·lular. La metodologia també és aplicable a l'estudi de diferents teixits com, per exemple, biòpsies de tumors.

MF

 

 

Laboratori d'Anàlisi d'esfingolípids
Dra. Josefina Casas
Institut de Química Avançada de Catalunya (IQAC)
Telf. 93 400 61 00
E-mail: jcbqob@iqac.csic.es