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sábado, 11 julio 2020
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Enfermedades del hígado y electrones

El dinucleótido de nicotinamida y adenina, también conocido como nicotin adenin dinucleótido o nicotinamida adenina dinucleótido (abreviado NAD+ en su forma oxidada y NADH en su forma reducida), es una coenzima que se halla en las células vivas y que está compuesta por un dinucleótido, es decir, por dos nucleótidos, unidos a través de grupos fosfatos: uno de ellos es una base de adenina y el otro, una nicotinamida. Su función principal es el intercambio de electrones y protones y la producción de energía de todas las células.
 
La relación celular NADH/NAD+ es fundamental para la bioquímica, pero el grado en que refleja/impulsa la fisiología metabólica en un ser vivo es poco conocido.
 
Por eso, Investigadores del Hospital General de Massachusetts han descubierto una conexión inesperada entre un desequilibrio de electrones en las células del hígado y muchos problemas metabólicos que aumentan el riesgo de enfermedades como las cardiovasculares y el hígado graso. Sus resultados, publicados en la reconocida revista Nature, arrojan luz sobre el fenómeno conocido como estrés reductor y sobre cómo la genética y los factores ambientales como la dieta influyen en este factor emergente de riesgo de enfermedad.
 
Al combinar esta herramienta genética con la metabolómica, se identificaron los niveles circulantes de α-hidroxibutirato como un marcador de una elevada relación hepática citosólica NADH/NAD+, también conocida como estrés reductor. En humanos, las elevaciones en los niveles circulantes de α-hidroxibutirato se han asociado previamente con intolerancia a la glucosa, resistencia a la insulina y enfermedad mitocondrial.
 
El estrés reductor se produce cuando las células acumulan una sobreabundancia de electrones, que desempeñan un papel esencial en la producción de energía. "La comida que comemos tiende a ser muy rica en electrones", dice el Dr. Vamsi Mootha, del Departamento de Biología Molecular del Massachusetts General Hospital, y autor principal del estudio. "Pero si hay un desequilibrio entre la oferta y la demanda de esos electrones, específicamente un exceso de oferta, se puede reducir el estrés".

vamsi
Comer una dieta alta en grasas y consumir alcohol puede causar estrés reductor en las células del hígado. Mientras que el estrés reductor ha sido vinculado a ciertos desórdenes genéticos raros conocidos como enfermedades mitocondriales, su papel en condiciones más comunes no ha sido bien estudiado.
 
El colega de Mootha y autor principal del estudio, el hepatólogo Russell Goodman, supervisó un equipo que administró una enzima modificada genéticamente llamada LbNOX a los hígados de ratones de laboratorio a los que se les había dado alcohol. "El alcohol genera montones de electrones, y eso causa mucho estrés reductor", dice Goodman. Sin embargo, la LbNOX evitó que los ratones desarrollaran estrés reductor. "El estudio demostró que podemos usar esta herramienta genética para controlar el estrés reductor en el hígado", dice. "Podemos darlo y quitarlo".
 
Es importante señalar que en este estudio (financiado por la Fundación Marriott) se determinó que el tratamiento del estrés reductor con LbNOX reducía los niveles de triglicéridos, que aumentan el riesgo de enfermedades cardiovasculares, y se mejoraban los factores metabólicos, incluida la resistencia a la insulina.
 
Mootha cree que el alfa-hidroxibutirato podría utilizarse como biomarcador para comprobar la reducción del estrés y que el LbNOX podría servir algún día como tratamiento para las enfermedades causadas por la disfunción metabólica. "LbNOX está potenciando una nueva clase de estudios que llamamos 'metabolismo causal'", dice Mootha. "Nos están permitiendo, por primera vez, manipular el metabolismo de los organismos vivos y ver cuáles son las consecuencias".
 
Este trabajo contribuye con la identificación de una elevada relación hepática NADH/NAD+ como un parámetro metabólico latente e identificable, que está conformado por la variación genética humana y contribuye causalmente a rasgos metabólicos y enfermedades clave. Además, subraya la utilidad de las herramientas genéticas como LbNOX para potenciar los estudios del "metabolismo causal".
 
 
Referencia

https://www.massgeneral.org/news/press-release/imbalance-of-electrons-in-liver-a-risk-factor-for-many-diseases

Goodman, R. P., Markhard, A. L., Shah, H., Sharma, R., Skinner, O. S., Clish, C. B., ... & Noh, H. L. (2020). Hepatic NADH reductive stress underlies common variation in metabolic traits. Nature, 1-5.

Artículo de Divulgación revisado y adaptado por el Dr. Jorge Luis Poo, Hepatólogo Clínico, miembro del Comité Editorial de tu portal AMHIGO y fundador del Grupo Mexicano para el Estudio de las Enfermedades Hepáticas