Los que fuimos niños en los 60 y 70 todavía pudimos disfrutar de Popeye el marino (y su mujer Olivia, y su hijo Popeye Jr. y el enorme Bluto o Brutus, como personajes característicos). Áun recuerdo la cancioncilla que daba la entrada a cada una de sus aventuras (Popeye el marino soy…). Eran unos dibujos animados icónicos, creados como tira cómica de un periódico de New York en 1929 (en España Popeye llegó en la posguerra, en 1948) de un marino musculoso que solucionaba todos sus problemas a puñetazos gracias al superpoder que le daba el consumo de espinacas, que erróneamente se asociaban a un alto contenido en hierro (producto de un error de imprenta en una publicación que tardó muchos años en descubrirse). En realidad, el contenido de hierro de las espinacas es más bien modesto y existen otros alimentos (legumbres, brocoli, semillas de calabaza, marisco, hígado…) que contienen mucho más hierro. Pero la asociación quedó en la memoria de varias generaciones y todavía persiste en la mente de mucha gente. Las aventuras de Popeye aparecieron en RTVE en los años 60 y se mantuvieron en parrilla hasta finales de los años 80.
Esta semana pasada se publicó un artículo en la revista Cell que vuelve a aupar las espinacas al Olimpo. Unos investigadores de Singapur y China se han marcado un buen Margulis (en referencia a Lynn Margulis, la científica que nos explicó con la teoría endosimbiótica del origen de las células eucariotas como fusión y simbiosis de varias células procariotas, que aportaron el núcleo, las mitocondrias y los cloroplastos, entre otros orgánulos). Estos científicos se han propuesto trasladar cloroplastos aislados de hojas de espinacas a células de mamífero, y hasta a ratones, manteniéndolos funcionales. El objetivo es que aporten energía (ATP) y NADPH, y así contribuyan a solucionar el estrés oxidativo y las respuestas inflamatorias que pueden aparecer en células animales, gracias al metabolismo fotosintético de los cloroplastos.
Sí, habéis leído bien: unos investigadores han transferido cloroplastos funcionales de células de espinaca a células de mamífero. La investigación ha conseguido trasladar estos cloroplastos a células del epitelio corneal (de la córnea) de ratones. En realidad lo que los investigadores purifican son los tilacoides de grana, los sacos apilados existentes dentro de los cloroplastos que contienen la maquinaria fotosintética, y los encapsulan dentro de nanopartículas, que denominan LEAF (light-reaction enriched thylakoid NADPH-foundry), unos verdaderos neoorgánulos. Estos LEAF los transfieren a células de la córnea que pasan a ser capaces de realizar la fotosíntesis y a producir ATP y NADPH gracias a la luz y esto alivia el estrés oxidativo (restauran el balance redox) y reduce los marcadores de la inflamación que pudieran tener esas células, como sucede en diversas patologías oculares. Centran su estudio en la patología conocida como queratoconjuntivitis seca (popularmente conocida como síndrome del ojo seco), que es una enfermedad oftálmológica común en la que el ojo no produce suficiente lagrimas y se impide poder mantener la superficie del ojo suficientemente hidratada. Los ojos entonces se irritan, enrojecen, con sensación de ardor o picor y produce fotofobia, visión borrosa y curiosamente producción excesiva de lágrimas.
Tras probarlo primero sobre células en cultivo (macrófagos y células de la córnea) y sobre lágrimas de pacientes con ojo seco, los investigadores usan un modelo de ratón de ojo seco (tras exponer la córnea de ratones a una substancia tóxica, cloruro de benzalconio, que provoca una irritación y síntomas parecidos a los del síndrome del ojo seco) para probar los beneficios de trasladar estos cloroplastos de espinacas (via LEAFs) que fácilmente entran en las células de la córnea.
En todos los casos investigados el incremento de producción de NADPH (una de las moléculas resultantes de la fotosíntesis) restaura el balance redox y se reducen los biomarcadores de inflamación (como las citoquinas IL1 y TNFalfa) mientras que aumentan las citoquinas antiinflamatorias (IL4, IL10, TGFbeta). En el artículo los investigadores demuestran un gran conocimiento de la bioquímica y de los procesos metabólicos. que aprendimos en la carrera. Lo más sorprendente es que la maquinaria fotosintética de cloroplastos de espinacas es capaz de seguir funcionando, produciendo ATP y NADPPH, dentro de células animales, como las del epitelio corneal, contribuyendo con ello a aliviar las consecuencias patológicas del ojo seco. Una idea innovadora y sorprendente donde las haya.
Evidentemente falta averiguar las consecuencias de este «tratamiento» a largo plazo y la duración del efecto positivo (que por el momento es limitado, al menos 8 horas según indican en el artículo). Estos investigadores también exploran la aplicabilidad de su innovadora propuesta, que anuncian tendría un coste ridiculamente bajo (esencialmente derivados de hojas de espinaca, especulan que con apenas 0,20 $USD de hojas de espinaca serían capaces de producir suficientes LEAFs para 50 pacientes). Los LEAF son estables un año a -80ºC, tres semanas a +4ºC y dos semanas a temperatura ambiente. Llegan a hacer pruebas de seguridad (de no toxicidad) en la piel de conejillos de indias y en las córneas de conejos, siguiendo lo que indica la FDA china y no observan ninguna toxicidad, ni tras administrarlo tópicamente en ojos ni por vía intravenosa.
Las limitaciones del estudio, que identifican los propios investigadores, incluyen que deben comprobar que el NADPH producido desde los cloroplastos es indistinguible del NADPH producido endógenamente por las células animales (y puede ser usado por la célula animal). Tampoco han podido demostrar que estos LEAFs se mantengan funcionales más allá de 8 horas. Hipotetizan con la idea de que los cloroplastos o LEAFs transferidos se puedan acabar dividiendo junto con las células (como sucede en las células vegetales de forma natural) y así se mantengan y funcionen durante mucho más tiempo. Naturalmente, lo que ahora deben hacer y preparar es un ensayo clínico con pacientes que tengan el síndrome del ojo seco, para ver si todos sus buenos resultados preclínicos en células y modelos animales se confirman en la clínica. Un experimento sorprendente no, lo siguiente.