Contribución de los esfingolípidos a la inflamación y los estados de enfermedad

Junto con el colesterol y los glicerofosfolípidos, los esfingolípidos desempeñan un papel fundamental en las membranas de las células eucariotas.¹ La apoptosis, la proliferación y la diferenciación celulares están moduladas por los metabolitos de los esfingolípidos.² Entre los esfingolípidos se incluyen la ceramida, ceramida-1-fosfato (C1P), la esfingosina, la esfingomielina (SM) y la esfingosina-1-fosfato (S1P).^³ 

Las alteraciones en el metabolismo de los esfingolípidos pueden provocar una amplia gama de trastornos.¹ Por lo tanto, el estudio de los esfingolípidos en relación con las enfermedades infecciosas ofrece información sobre los estados patológicos y su patogénesis, como los receptores de patógenos y su impacto en las defensas del huésped.^4-6 La relación entre los esfingolípidos y la inflamación contribuye a varios estados patológicos.³

Los esfingolípidos están relacionados con la inflamación

La ceramida, el compuesto precursor de los esfingolípidos, activa la inflamación —como la neuroinflamación— cuando se acumula.^3,7 Además, las investigaciones muestran el papel del S1P en el desencadenamiento de la inflamación, ya que el S1P provoca un aumento de la activación de p38MAPK y JNK/SPAK y favorece los mediadores inflamatorios.⁸ Los datos indican que la inflamación vascular puede verse afectada debido a las vías de señalización proinflamatorias inducidas por el S1P.^{8 Además} , los estudios documentan que el C1P y el S1P contribuyen a la inflamación intestinal tras una cirugía abdominal.⁸  

Debido a su papel en la regulación de la respuesta inflamatoria, los esfingolípidos influyen en afecciones como el asma, la enfermedad inflamatoria intestinal (EII) y la fibrosis quística (FQ).⁸

Aprovechar los esfingolípidos para comprender los estados patológicos

Varios estudios señalan el impacto de los esfingolípidos en la inflamación asociada al asma debida a una deficiencia del gen ORMDL3.^9,10 En concreto, el S1P regula la respuesta celular tanto a nivel extracelular como intracelular mediante la movilización del calcio.^11,12 

Además, los esfingolípidos influyen en la respuesta proinflamatoria de la EII debido a mutaciones en el gen de la IL-6.¹³ Por ejemplo, el aumento de los niveles de ceramida y SM se correlacionó con la colitis crónica y la enfermedad de Crohn.³

Además, las investigaciones demuestran la relación entre los esfingolípidos y el cáncer. En concreto, los derivados de la ceramida y las proporciones de S1P influyen en la regulación de la supervivencia y la muerte de las células cancerosas.¹⁴

La obesidad, la esteatosis hepática y la resistencia a la insulina se ven afectadas por los esfingolípidos, en particular la esfingosina y la ceramida^.³ Los niveles elevados de ceramida se asocian con una menor capacidad para la síntesis de glucógeno y la captación de glucosa^.¹⁵

Además, los estudios señalan que las variaciones en la composición de los esfingolípidos están relacionadas con enfermedades neurodegenerativas, como la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson^.³ Por ejemplo, la acumulación de esfingolípidos se produce junto con la agregación de la alfa-sinucleína (α-syn), un marcador de la enfermedad de Parkinson^.³ 

Los esfingolípidos también están relacionados con los trastornos de almacenamiento lisosomal. Diversos estudios documentan su papel en la enfermedad de Gaucher, la enfermedad de Niemann-Pick y las gangliosidosis^.³

Implicaciones de los esfingolípidos en la investigación sobre enfermedades

Dado el creciente número de estudios que documentan la influencia de los esfingolípidos en una amplia gama de patologías, los investigadores pueden recurrir a los análisis de esfingolípidos para orientar su investigación hacia tratamientos viables y eficaces. Los estudios sugieren que la reducción de sustratos, las terapias génicas o la sustitución enzimática podrían corregir las alteraciones de la homeostasis^.³

Gracias a la creciente biblioteca de referencia de metabolitos y a los paneles validados Metabolon ,nos complace contribuir a su investigación sobre los esfingolípidos, ayudándole a obtener información más rápidamente y, en última instancia, a acercarse a la comprensión y la lucha contra muchas enfermedades graves. El análisis de los esfingolípidos es un campo de investigación exploratoria en rápido crecimiento, y seguiremos compartiendo nuestros conocimientos y las nuevas investigaciones a medida que se vayan realizando nuevos descubrimientos.

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Referencias

1. Kolter, T., y Sandhoff, K. «Enfermedades del metabolismo de los esfingolípidos». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Biomembranes. 2006; 1758(12): 2057-2079. https://doi.org/10.1016/j.bbamem.2006.05.027. 
2. Hanada K. Esfingolípidos en las enfermedades infecciosas. Revista japonesa de enfermedades infecciosas. 2005;58(3):131.
3. Quinville BM, Deschenes NM, Ryckman AE, Walia JS. Una revisión exhaustiva: el metabolismo de los esfingolípidos y las implicaciones de la alteración de la homeostasis de los esfingolípidos. Int J Mol Sci. 2021;22(11):5793. doi: 10.3390/ijms22115793. 
4. Markwell MA, Svennerholm L, Paulson JC. «Ciertos gangliósidos actúan como receptores de las células huéspedes del virus Sendai». Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.. 1981; 78:5406-5410. https://doi.org/10.1073/pnas.78.9.5406
5. Karlsson KA. Los glicoesfingolípidos animales como puntos de unión de las bacterias a la membrana. Annual Review of Biochemistry. 1989; 58(1):309-50.
6. Sandvig, K., y van Deurs, B. «Transporte de toxinas proteicas al interior de las células: vías utilizadas por la ricina, la toxina del cólera y la toxina Shiga». FEBS Lett. 2022; 529: 49-53.
7. De Wit NM, Den Hoedt S, Martínez-Martínez P, Rozemuller AJ, Mulder MT, De Vries HE. La ceramida astrocítica como posible indicador de neuroinflamación. J. Neuroinflamm. 2019;16:48. doi: 10.1186/s12974-019-1436-1. 
8. Yogi A, Callera GE, Aranha AB, Antunes TT, Graham D, Mcbride M, Dominiczak A, Touyz RM. La inflamación inducida por la esfingosina-1-fosfato implica la transactivación de receptores tirosina quinasa en la regulación al alza de las células vasculares en la hipertensión. Hypertension. 2011. doi: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.110.162719. 
9. Ammit AJ, Hastie AT, Edsall LC, Hoffman RK, Amrani Y, Krymskaya VP, Kane SA, Peters SP, Penn RB, Spiegel S, et al. La esfingosina 1-fosfato modula las funciones de las células del músculo liso de las vías respiratorias humanas que favorecen la inflamación y la remodelación de las vías respiratorias en el asma. FASEB J. Publicación oficial de la Sociedad Americana de Biología Experimental. 2001;15:1212–1214. doi: 10.1096/fj.00-0742fje. 
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