A finales del siglo XIX, el patólogo alemán Ludwig Thudichum aisló del cerebro lípidos previamente desconocidos. Llamó a la nueva clase de moléculas esfingolípidos, en honor a la criatura mitológica griega Esfinge, en deferencia a los “muchos enigmas que enfrentan los investigadores”.
Desde entonces, se han descubierto muchas enfermedades causadas por un metabolismo alterado de los esfingolípidos en el cerebro, incluidas la enfermedad de Fabry y la enfermedad de Gaucher. Los esfingolípidos también se han relacionado con enfermedades infecciosas, por ejemplo, infecciones virales por Ébola, sarampión o Covid-19, así como con infecciones bacterianas. Pseudomonas aeruginosa o Estafilococo aureusLo cual puede provocar infecciones del oído medio, infecciones de la piel y los pulmones y muchas otras enfermedades. La degradación de la molécula esfingomielina por la enzima esfingomielinasa suele ser un paso crítico en estas infecciones. Sin embargo, antes era imposible visualizar la actividad enzimática.
Una nueva sonda química para llenar el vacío
Investigadores de Würzburg y Berlín han conseguido desarrollar un derivado de la esfingomielina que puede utilizarse para visualizar la distribución de la esfingomielina y la actividad de la esfingomielinasa en el proceso de infección.
Los científicos forman parte del grupo de formación científica 2581 “Metabolismo, topología y componentes de señalización de lípidos proximales a la membrana e infección”, financiado por la Fundación Alemana de Investigación (DFG). En él participaron químicos, físicos y biólogos que colaboraron para sintetizar nuevos compuestos químicos y probar su aplicabilidad en la investigación de infecciones.
“Las nuevas moléculas son esfingomielinas trifuncionales basadas en el producto natural esfingomielina y dotadas de tres funciones adicionales. Fue difícil diseñar moléculas de este tipo, que se metabolicen de la misma manera que su fuente natural”, afirma Jürgen Seibel, profesor del Instituto de Se aceptan Química Orgánica”. Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg en Baviera, Alemania.
Degradación de la esfingomielina durante el desarrollo. Clamidia Bacterias fotografiadas
Los científicos demostraron la función de sus moléculas recién desarrolladas no sólo determinando la actividad de la esfingomielinasa bacteriana en la superficie de las células humanas. También visualizaron el agotamiento de la esfingomielina dentro de las células humanas durante la infección con células intracelulares. Clamidia Bacterias que se sabe que infectan órganos humanos y se sospecha que contribuyen al desarrollo de cáncer en tejidos infectados.
dentro de sus células huésped Clamidia Forma un orgánulo replicativo llamado inclusión. Los investigadores demostraron que las inclusiones de clamidia contienen principalmente formas escindidas de esfingomielinas trifuncionales. Utilizando la llamada microscopía de expansión y química de clic, observaron que la proporción de moléculas de esfingomielina metabolizadas aumentaba durante la maduración de no infecciosas a infecciosas. Clamidia Al poder observar este proceso de infección en las partículas, ahora se pueden desarrollar nuevas estrategias específicas contra estas infecciones.
“El nuevo dispositivo químico sin duda nos será de gran utilidad y podrá utilizarse fácilmente en muchos laboratorios”, afirma el profesor Seibel. “Nuestro objetivo es utilizar esto para identificar nuevas estrategias infecciosas o inmunoterapéuticas para el desarrollo de fármacos que puedan usarse para combatir enfermedades infecciosas mediante la modulación del metabolismo de los esfingolípidos”.
