Descubren una enzima capaz de convertir colesterol en pro-vitamina D

Investigadores del IBR y de la UBA avanzan en futuras aplicaciones biotecnológicas de impacto en salud humana.

Tetrahymena thermophila, es un microorganismo que se utiliza como modelo de estudio en los laboratorios. Desde hace más de 40 años se conoce su cualidad de transformar el colesterol en pro-vitamina D, una substancia de aplicación en la producción de alimentos más saludables. La novedad del trabajo reside en que recién ahora los investigadores pueden explicar como lo hace.

El hallazgo haría factible el desarrollo de alimentos más sanos y fortalecidos, con la doble cualidad de estar enriquecidos en pro-vitamina D y reducidos en colesterol. Además, podría plantearse la obtención de vacunos transgénicos, productores de leche con las mismas características.

Si bien el colesterol es un componente esencial de las células humanas, un elevado índice del mismo en plasma es indicador de riesgo de contraer enfermedades cardíacas. Por otro lado, la vitamina D regula la absorción de calcio y fósforo, además de contribuir a la regulación del sistema inmune. Su carencia conduce al raquitismo en niños y a osteoporosis y osteomalacias en adultos.

La dieta occidental suele ser escasa en vitamina y pro-vitamina D. Las condiciones son aún menos favorables en latitudes altas, con baja exposición a rayos solares, lo que produce una menor conversión en piel de provitamina en vitamina D. En occidente, incluso en Argentina, la leche suele estar suplementada con vitamina D, pero no sus derivados. El suplemento alimentario con pro-vitamina tiene la ventaja adicional, en comparación con la vitamina, de que no produciría hipervitaminosis en el caso de una ingesta excesiva.

El trabajo, realizado por los doctores Antonio Uttaro (investigador independiente del CONICET) y Sebastián Najle, en colaboración con el grupo de la doctora Nudel, de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la UBA, fue publicado en la revista Molecular Biology and Evolution, y explica como identificaron la enzima responsable de convertir el colesterol en pro-vitamina D en el microorganismo ciliado Tetrahymena thermophila.

Este organismo es peculiar en cuanto a que no requiere de colesterol u otros esteroles para su subsistencia, dado que es capaz de sintetizar un análogo llamado tetrahymanol. Sin embargo, cuando el ciliado detecta la presencia de colesterol, lo incorpora y convierte en pro-vitamina, al mismo tiempo que reprime la síntesis de tetrahymanol. La actividad de la enzima en el microorganismo es muy superior a las equivalentes detectadas en insectos y gusanos, lo que permitiría su uso biotecnológico.

“Otro aspecto relevante del trabajo es haber elaborado una herramienta genética sencilla y rápida que facilitaría el estudio masivo de la función de genes en estos microrganismos”, explica Uttaro. La técnica utilizada hasta ahora consistía en la obtención de mutantes nulas o knock out de genes. Estas mutantes bloquean totalmente la función del gen en estudio y no siempre pueden obtenerse, además de ser un trabajo lento.

La nueva técnica es una adaptación a Tetrahymena de una metodología aplicada con éxito en otros organismos como en el gusano Caenorhabditis elegans o la mosca de la fruta. Consiste en alimentar a los ciliados con una bacteria que contiene parte del gen blanco. Al ser injerida, se liberan moléculas de ARN que contienen esta información y que interfieren con la maquinaria de Tetrahymena para expresar el gen en estudio.

Resumen de la publicación