Espinacas de Popeye para tratar el síndrome del ojo seco

Los que éramos niños en los años 60, 70 u 80 todavía podíamos disfrutar de los dibujos animados sobre Popeye el Marinero (y su esposa Olivia, y su hijo Popeye Jr., y el gigante Bluth o Brutus…). Aún recuerdo la canción que representaba cada una de sus aventuras: “Soy Popeye el Marino…”.

Popeye era, en realidad, un marinero musculoso que solucionaba todos sus problemas con los puños gracias a los superpoderes que le otorgaban las espinacas, ligados a un alto contenido en hierro debido a un error tipográfico en la publicación que tardó años en descubrirse. En realidad, la presencia de hierro en esta verdura es bastante modesta, y hay otros alimentos (legumbres, brócoli, pipas de calabaza, marisco, hígado…) que contienen mucho más.

Pero la asociación permaneció en la memoria de varias generaciones y aún persiste en la mente de muchas personas.

Las espinacas vuelven a tomar protagonismo

El pasado 15 de mayo la revista Cell publicó un artículo que vuelve a elevar las espinacas al Olimpo. Investigadores de Singapur y China han logrado “buenos Margulis”. Con este término aludo al sensacional descubrimiento de la bióloga estadounidense Lynn Margulies, quien propuso que las células eucariotas -las que componen los animales, las plantas y los hongos- se originan a partir de la fusión y simbiosis de varias células procariotas. Estos últimos -grupo al que pertenecen las bacterias- aportaban el núcleo, las mitocondrias y los cloroplastos, entre otros orgánulos.

Bueno, los científicos han propuesto transferir cloroplastos, que permiten la fotosíntesis en las plantas, de las hojas de espinaca a células de mamíferos, manteniéndolas funcionales. El objetivo es generar ATP y NADPH, dos moléculas necesarias para el buen funcionamiento de todas las células, aportando energía y ayudando a resolver el estrés oxidativo. De esta forma, gracias al metabolismo fotosintético de los cloroplastos, controlarían la respuesta inflamatoria que puede producirse en las células animales ante situaciones patológicas.

Sí, leíste bien: los investigadores transfirieron cloroplastos funcionales de células de espinaca a células de mamíferos (específicamente, del epitelio corneal de ratones). En realidad, lo que los científicos están depurando son los llamados tilacoides ramificados, pequeños sacos apilados en el interior del cloroplasto que contienen la maquinaria fotosintética, y los encapsulan en nanopartículas, llamadas LEAF (acrónimo de fundiciones NADPH enriquecidas con tilacoides fotorreactivos), auténticos “neoorgánulos”.

Córneas que realizan la fotosíntesis.

Las HOJAS se transfieren a las células de la córnea, que entonces comienzan a poder realizar la fotosíntesis y, gracias a la luz, producen ATP y NADPH. Esto alivia el estrés oxidativo y restablece el equilibrio redox, es decir, el equilibrio necesario entre las moléculas oxidantes (como los llamados radicales libres, que son tóxicos) y las moléculas antioxidantes (que son responsables de la inactivación de los radicales libres). Además, se reducen los marcadores inflamatorios que puedan tener estas células, como ocurre en diversas patologías oculares.

Los investigadores están centrando su estudio en la queratoconjuntivitis seca, una enfermedad oftálmica común (conocida popularmente como síndrome del ojo seco) en la que el ojo no produce suficientes lágrimas y no puede mantener la superficie del ojo suficientemente hidratada. Los ojos se irritan y enrojecen, con sensación de ardor o picazón, lo que provoca que quienes lo padecen experimenten fotofobia, visión borrosa y, sorprendentemente, una producción excesiva de lágrimas.

Y lea también: Cuando las lágrimas no hacen su trabajo: ¿qué es el ojo seco y cómo se puede tratar?

Después de probarlo primero en células en cultivo (macrófagos y células corneales) y en lágrimas de pacientes con ojo seco, los investigadores utilizaron un modelo animal del síndrome. Para ello, expusieron las córneas de ratones a una sustancia tóxica, el cloruro de benzalconio, que provoca irritación y síntomas similares a los de la queratoconjuntivitis.

En todos los casos investigados, el aumento de la producción de NADPH restablece el equilibrio redox. También hay una disminución de los biomarcadores inflamatorios (como las citocinas IL1 y TNFalfa), mientras que aumentan las citocinas antiinflamatorias (IL4, IL10, TGFbeta).

En el artículo, los investigadores demuestran un gran conocimiento de la bioquímica y los procesos metabólicos. Pero lo más sorprendente es que la maquinaria fotosintética del cloroplasto de la espinaca es capaz de seguir funcionando, produciendo ATP y NADPH, en el interior de las células animales, contribuyendo así a aliviar las consecuencias patológicas del ojo seco. Una idea innovadora y sorprendente si alguna vez las hubo.

Limitaciones del estudio.

Evidentemente, es necesario conocer las consecuencias a largo plazo de este “tratamiento” y la duración del efecto positivo, que actualmente se limita a 8 horas. Los autores del estudio también están investigando la aplicabilidad de su propuesta innovadora, que, según anuncian, tendría un coste ridículamente bajo: por sólo 0,20 dólares la hoja de espinaca, podrían producir suficientes LEAF para 50 pacientes, especulan.

Estas HOJAS son estables durante un año a -80 ºC, tres semanas a +4 ºC y dos semanas a temperatura ambiente. Los investigadores realizaron pruebas de seguridad (no toxicidad) en piel de cobaya y córneas de conejo, siguiendo las directrices de la Agencia Reguladora de Alimentos y Medicamentos de China. No observaron ninguna toxicidad ni tras la administración tópica en los ojos ni por vía intravenosa.

Como admiten los propios investigadores, todavía es necesario demostrar que el NADPH producido por los cloroplastos es indistinguible del NADPH producido endógenamente por las células animales (y puede ser utilizado por la célula animal). Tampoco lograron demostrar que estas HOJAS permanezcan funcionales durante más de 8 horas, aunque sugieren que podrían dividirse junto con las células, como ocurre naturalmente en las células vegetales. De esa forma se quedarían y trabajarían mucho más tiempo.

Por supuesto, lo que ahora tienen que hacer y preparar los autores del estudio es un ensayo clínico con pacientes que padecen el síndrome del ojo seco, para ver si todos sus buenos resultados preclínicos en células y modelos animales se confirman en la práctica clínica. No es de extrañar que el próximo experimento.

El artículo original fue publicado en el blog del autor.