Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

A las células cancerosas les gusta la glicina

La glicina es el más simple de los 20 aminoácidos que forman parte de nuestras proteínas. Es un aminoácido no esencial, es decir, que aparte del suministrado por los nutrientes, la glicina puede ser sintetizada por nuestras células. Sus papeles metabólicos más conocidos son los de participación en la biosíntesis del colágeno, del grupo hemo de la hemoglobina, de otras porfirinas, y ser un neurotransmisor inhibitorio.

A las células cancerosas les gusta la glicina
Ilustración :: ÁLEX

CONTROVERSIAS

Entre los alimentos ricos en glicina se encuentran las carnes, pescados y la yema de huevo, entre los de origen animal, y calabazas, zanahorias, guisantes, patatas, entre los de origen vegetal. La relación entre glicina y salud ha sido históricamente controvertida. Desde la pasada semana, según una investigación proteómica y genómica publicada en SCIENCE, se conoce otro hecho importante: las células cancerosas que se dividen rápidamente consumen altísimas cantidades de glicina, mientras que las que presentan velocidades muy bajas exportan este aminoácido.

En la literatura científica abundan las referencias sobre la importancia de la participación beneficiosa de la glicina en múltiples procesos celulares: formación de colágeno y hemoglobina, desintoxicante hepático, neutralizar toxinas, regeneración hepática de daños provocados por el consumo excesivo de alcohol, recuperación de las células hipóxicas tras infartos, reducción de la excitabilidad nerviosa en algunas esquizofrenias, utilidad en algunas epilepsias, prevención de algunas enfermedades degenerativas, etc. Asimismo, su escasez se ha relacionado con diversas patologías: retrasos de crecimiento en neonatos y niños, debilitamiento de huesos, cartílagos y tendones, provocando problemas relacionados con la debilidad de estas estructuras como serían artrosis,  osteoporosis, envejecimiento prematuro de la piel y afecciones bronquiales y auditivas, etc.

Ello favoreció su consumo y tanto en el Departamento de Bioquímica y Biología Molecular o en el Instituto de Metabolismo Celular (IMC), ubicados en La Laguna (Tenerife), dirigidos por el profesor Enrique Meléndez-Hevia, se realizaron numerosas investigaciones corroborando los aspectos positivos de la glicina, comercializando algunos preparados específicos con glicina y otros aminoácidos (Factor 1, Factor 2, etc.), llegándose a asociar en algunos casos su consumo con la mejoría de ciertos tipos de cánceres. En el IMC se llegaron a crear 75 puestos de trabajo y se invirtieron unos dos millones de euros.

La controversia sobre la licitud de tal actividad comercial y de afirmaciones sobre posibles acciones curativas produjo unos largos litigios y la Consejería de Sanidad de Canarias, ante la proliferación del consumo de los productos y lo que consideraban sus posibles peligros colaterales, ordenó el cierre del IMC mediante una orden en julio del 2006. Pero tres años después, una sentencia del Tribunal Superior de Justicia de Canarias anuló la orden y el IMC reinició la comercialización en forma de complementos nutricionales. 

METABOLISMO DE LAS CÉLULAS CANCEROSAS

Hace ya casi un siglo que el gran bioquímico Otto Warburg descubrió que el metabolismo de las células cancerosas era anaeróbico (consumo de menos oxígeno). Warburg, que merecidamente, recibió los premios Nobel de Medicina de 1931 y de 1945,  creía que la deprivación de oxígeno era la causa primaria del cáncer.

Hoy, entre otros muchos aspectos, los investigadores saben que el metabolismo de las células cancerosas es muy diferente del de las células normales. De ahí el interés en conocerlo ya que nos proporcionaría claves muy valiosas para luchar contra el cáncer, al posibilitar atacar selectivamente a las células cancerosas respecto a las normales. Pero hacen falta aproximaciones más innovadoras que nos proporcionen un mejor conocimiento del tema, como la realizada en el Broad Institute, instituto fundado en el 2004 por los filántropos Eli y Edythe L. Broad, quienes aportaron seiscientos millones de dólares con la finalidad de estimular a científicos creativos para transformar la Medicina. El instituto colabora estrechamente con el Massachussetts Institute of Technology y la red de hospitales asociados de la Universidad de Harvard.

CORE

Allí, el profesor Vamsi Mootha ha dirigido un equipo de investigación que ha desarrollado una nueva técnica denominada CORE (iniciales de la expresión COnsumption and RElease, es decir, Consumo y Liberación), que permite medir el flujo de metabolitos consumidos y/o liberados en un sistema biológico. Clásicamente, cuando los investigadores miden metabolitos es como si tomasen una imagen o fotografía de un momento determinado, en lugar de disponer de una especie de video que aclare el tráfico celular real de metabolitos. En otras palabras, "al igual que la fotografía de una autopista no revela cuán rápida es la circulación de vehículos, las mediciones clásicas no muestran cuáles son los metabolitos que las células consumen o expelen rápidamente".

Los resultados de la aplicación del sistema CORE, publicados la semana pasada en la revista Science si permiten conocer, cada hora, cuáles y cuantos metabolitos se consumen y/o producen en las células. Para conseguirlo aplicaron esta tecnología al estudio de más de 200 metabolitos de su colección NCI-60, constituida por 60 líneas celulares de cáncer que representan a nueve tipos de tumores.

El resultado más destacado del análisis de datos fue que el patrón de consumo de glicina está estrechamente relacionado con la velocidad de división de las células cancerosas. En las células que se dividen con más lentitud se liberan pequeñas cantidades de glicina en el medio de cultivo. Por el contrario, en las células que se dividen rápidamente  el consumo de glicina es voraz. Con el fin de validar sus resultados, los científicos observaron qué ocurría en aquellas células cancerígenas a las que se les privaba de glicina, eliminando el aminoácido del medio de cultivo o bloqueando las enzimas implicadas en su metabolismo. El resultado fue similar e interesante: las células con una rápida división redujeron su ritmo de proliferación, mientras que aquéllas que proliferaban despacio no modificaron su patrón de división.

Los investigadores, también analizaron los perfiles de expresión de casi 1.500 enzimas metabólicas, observando que las relacionadas con la biosíntesis de la glicina en las mitocondrias eran las más correlacionadas con el ritmo de división celular.  Finalmente, Mootha y su equipo se las ingeniaron para encontrar la forma de comprobar que los efectos observados en el laboratorio también eran apreciables in vivo, recopilando los datos sobre pacientes con cáncer de mama publicados en los últimos 25 años, centrándose en la búsqueda de asociaciones entre la supervivencia y los niveles de enzimas implicados en el metabolismo de la glicina. Descubrieron que, en sintonía con su propia investigación, una mayor expresión de esas enzimas constituía un indicador de peor pronóstico. Los investigadores tienen previsto utilizar el sistema CORE para estudiar otros tipos de células y tejidos, como las células hepáticas y el tejido muscular, o enfermedades como la diabetes. Creen que puede servir, entre otras cosas, para determinar el pronóstico de los pacientes con cáncer y para predecir la respuesta farmacológica y ayudar a la elaboración de nuevos fármacos.

Más en:http://www.sciencemag.org/content/336/6084/1040.full.pdf