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Una enzima que convierte colesterol en vitamina D

Por Antonio Capriotti


cienciadentro

Antonio Uttaro es investigador independiente del Conicet; desde los 90 trabaja en la ciudad e integra el grupo de investigadores del Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Dirige un grupo abocado al estudio de un microorganismo sobre el que la comunidad científica del mundo está interesada por ciertas características evolutivas.

Si bien el tema es la ciencia básica, El Ciudadano se ocupa hoy de algo pequeño, casi insignificante, un microorganismo que habita en el agua dulce y que sin embargo y desafiando a la evolución carece de colesterol y, además, cuenta con una enzima que es capaz de convertir el colesterol en provitamina D.

Es sabido que las vitaminas son sustancias orgánicas indispensables para la vida. Se sabe, también, que los animales y el ser humano no pueden sintetizarlas y que, por ello, las deben recibir con la ingesta de los alimentos.

Esa enzima, llamada C7 colesterol desaturasa, identificada por el grupo de trabajo que dirige Uttaro, capaz de convertir el colesterol en vitamina D, ha llamado la atención al mundo científico. Este trabajo fue publicado por la revista Molecular Biology and Evolution.

—¿Por qué cree usted que le publicaron el trabajo?

—Nuestro hallazgo fue tan sólo haber encontrado una enzima que, en un solo paso, convierte el colesterol en provitamina D. Creo que a los editores les interesó el aspecto evolutivo además de otros dos aspectos: uno, porque utilizamos una técnica que tiene que ver con la interferencia del ARN; y, el otro, por haber identificado una enzima que, si bien, se la conocía y había sido hallada en otros organismos que se utilizan como modelos de estudio se las utilizaba para producir hormonas sexuales; en cambio, en este microorganismo ciliado, no patógeno, el tetrahymena thermophila, utilizando esta nueva tecnología se puede obtener provitamina D a partir del colesterol.

—Habitualmente lo que nosotros tenemos es colesterol…

—Exactamente. El colesterol es un constituyente de membrana que es esencial. Sin el colesterol la membrana no podría desarrollar su función. El tetrahymena thermophila no produce colesterol, lo que hace es producir otra molécula que se llama tetraymanol que tiene funciones parecidas. Pero cuando hay colesterol en el medio lo toma, suprime la síntesis de tetraymanol y acumula el colesterol del medio, al que modifica hasta producir algo que es la provitamina D. Es en este momento en que todo se vuelve interesante para este grupo de investigadores: un pequeño organismo, que es en realidad un pequeño laboratorio. Una pequeña fábrica capaz de transformar el colesterol en provitamina D, con lo cual habría una doble ventaja: se podría sintetizar dentro del organismo la vitamina D y bajarían los índices de colesterol. “Ésa es la idea”, sostiene Uttaro. Y agrega: “Y lo hace en una sola etapa. Lo logramos al introducir una enzima en una bacteria”.

—La enzima que convierte el colesterol en provitamina D, ¿en qué lugar del organismo lo hace?

—Está ubicada en el retículo endoplásmico, estructura membranosa que está dentro de la célula y se conecta con la membrana que recubre la célula. La vitamina D no es sintetizada por el organismo, la debemos incorporar de afuera. Como ya se sabe, las vitaminas se incorporan al organismo humano a través de la alimentación. Al recurrir como alimentos al huevo, la leche, ciertos pescados, el ser humano incorpora vitamina D. También se puede incorporar la provitamina D; en ese caso, una parte de la provitamina D cuando llega a la piel se convierte en vitamina D con la acción de la luz solar.

—¿Cuál cree usted que es el valor de este trabajo de investigación llevado adelante por el grupo que usted dirige?

—Desde el punto de vista de la investigación básica lo que hace es resolver un problema científico que lleva unos cuarenta años: identificar la enzima responsable de la producción de provitamina D en este ciliado, llamado tetrahymena thermophila.

—Se sabía qué pasaba, pero no se sabía quién lo hacía.

—Exactamente. Desde el punto de vista de la aplicación sería disponer de una herramienta más para pensar, en el futuro, en producir un organismo transgénico productor de provitamina D. Incluso un organismo que pueda ser utilizado para suplementar un alimento, como es un lactobacilo, que pase a formar parte de nuestra flora intestinal para que esa bioconversión se termine de producir en nuestro organismo. Y hay una tercera posibilidad, que es la de producir un rodeo de vacas transformadas genéticamente. Si nosotros logramos producir esa enzima para que se exprese tan sólo en la glándula mamaria de las vacas lograremos tener vacas que produzcan leche con un bajo contenido de colesterol y enriquecida en vitamina D. La leche, todos lo sabemos, es una fuente de colesterol.

—¿Quiere decir que se puede crear alimentos que ya contengan estas propiedades?

—Se llaman alimentos funcionales. Supongamos que ingerimos un yogurt que tenga ese lactobacilo modificado. Estamos usando una herramienta, el yogurt cultivado, pero a la vez estamos modificando la flora intestinal con una bacteria que tiene una propiedad adicional: transformar el colesterol de la ingesta en provitamina D en el lugar donde se absorbe, que es el intestino.

—¿En qué etapa están con este trabajo?

—Estamos tratando de expresar esta enzima en una levadura.

—¿Qué es una levadura?

—Un organismo unicelular, eucariota. Un hongo microscópico. Si puedo modificar una levadura puedo hacer que cualquier alimento que contenga esa levadura también esté enriquecido en vitamina D y bajo en colesterol.

—Ese trabajo ¿lo va a hacer una vez que se ingiere el alimento?

—Puede empezar antes; si volvemos al ejemplo del yogurt, cuyo producto primario, la leche, contiene colesterol, al incorporarle un organismo que lo fermenta ya estoy bajando el colesterol y lo estoy enriqueciendo. A la vez que enriquece la flora intestinal de quien ingiera ese alimento. Y la flora enriquecida va a continuar haciendo ese trabajo.

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