Administrar en nanopartículas el escualeno, un componente del aceite de oliva virgen con propiedades antioxidantes, permite proteger mejor el hígado

Javier Sánchez-Marco, María Jesús Rodríguez Yoldi, Manuel Arruebo, Jesús de la Osada, Roberto Martínez- Beamonte, Roubi Abuobeid, Seyed Hesamoddin Bidooki y Víctor Sebastián

Un estudio realizado por investigadores de la Universidad de Zaragoza ha demostrado que administrar el escualeno, un componente del aceite de oliva virgen con grandes propiedades antioxidantes, encapsulado en nanopartículas permite proteger mejor el hígado, al penetrar en las células con gran eficacia, reduciendo así la cantidad de compuesto necesario para ejercer una acción terapéutica. 

El equipo de investigación, liderado por Jesús de la Osada, catedrático de Bioquímica y Biología Molecular, comprobó que estas partículas protegen el hígado siendo de esta forma mucho más eficaces y requiriendo mucha menos cantidad para alcanzar los beneficios que comporta esta sustancia comparada con su forma libre.

Este trabajo ha sido posible gracias a la colaboración de investigadores de la Universidad de Zaragoza, adscritos al CIBER del área de Obesidad y Nutrición (CIBEROBN) y al del área de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN), así como al Instituto Agroalimentario de Aragón (IA2UNIZAR-CITA), al Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA, CSIC-UNIZAR), y al Instituto de Investigación Sanitaria Aragón (IIS Aragón).

Estudios in vitro

El aceite de oliva virgen, principal fuente de grasa en la dieta mediterránea, contiene una importante cantidad de escualeno que posee propiedades antioxidantes naturales. El escualeno resiste la fritura; se absorbe por los organismos y se acumula en el hígado. Sin embargo, debido a su naturaleza altamente hidrofóbica (no miscible con el agua), su biodisponibilidad fuera del aceite de oliva es muy reducida y además se oxida con facilidad. De ahí que para poder emplear este compuesto fuera de dicho aceite, se requieran nuevas formas de administrarlo.

En este trabajo, para aumentar su entrega y potenciar sus acciones los investigadores cargaron el escualeno en nanopartículas de ácido láctico-glicólico (PLGA). “Los materiales basados en dicho polímero, PGLA, son compuestos que se biodegradan dentro del organismo sin causar toxicidad al estar compuestos de dos sustancias biológicas como son el ácido láctico y el ácido glicólico, que además se emplean ya para hacer hilos de sutura biodegradables. Bajo ciertas circunstancias se pueden formar cápsulas extraordinariamente pequeñas denominadas nanopartículas que son fácilmente captadas por las células. En este trabajo demostramos que las nanopartículas de PGLA se pueden cargar con escualeno”, explica el Dr. de la Osada.

Estas partículas cargadas de escualeno estabilizaron este compuesto y se emplearon para ver su efecto in vitro en células de ratones. Este trabajo permitió demostrar así que entraban dentro de las células con una gran eficacia produciendo un efecto terapéutico, lo que reducía la cantidad de compuesto requerida.

El papel de la proteína TXNDC5

Además, los investigadores desarrollaron mediante ingeniería genética una línea celular de hígado de ratón (AML12) usando técnicas CRISPR/cas9 (que es una herramienta molecular utilizada para “editar” o “corregir” el genoma de cualquier célula) para que no tuviesen la proteína TXNDC5. Esta proteína la había encontrado el grupo asociada al hígado graso y se desconoce su función. En este trabajo se pretendía ver el papel de la carencia de esta proteína en las acciones del escualeno encapsulado en nanopartículas.

A los dos tipos de células (células modificadas genéticamente y sin modificar) se les incubó bien con agua oxigenada o con el tóxico natural, tapsigargina para someterlas a estrés oxidativo. El escualeno encapsulado mejoró el daño oxidativo inducido por el agua oxigenada y el daño al retículo endoplásmico inducido por la tapsigargina. Esto no se observó en las células carentes de la proteína TXNDC5.

Por ello se concluyó que el escualeno protege a los hepatocitos (un tipo de célula hepática que se sitúan únicamente en el hígado y que tienen la labor de producir la bilis) de ratón de los daños oxidativo y en el retículo endoplásmico mediante mecanismos moleculares que dependen de TXNDC5.

Un estudio colaborativo

La línea futura de este trabajo se encamina a validar esta estrategia terapéutica para prevenir y combatir el hígado graso mediante modelos preclínicos.

En el mismo han colaborado, por un lado, Seyed Hesamoddin Bidooki, Javier Sánchez-Marco, Roberto Martínez-Beamonte, Roubi Abuobeid y María J. Rodríguez-Yoldi, miembros del grupo Dieta mediterranea y potencial nutracéutico, que dirige Jesús de la Osada, y adscritos al IA2, al IIS Aragón y al CIBEROBN del Instituto Carlos III.

Y, por otro, Teresa Alejo, Víctor Sebastián y Manuel Arruebo, investigadores del INMA y del CIBER-BBN.

Además, en esta investigación se ha contado con la colaboración de Juan Carlos Burillo y Roberto Lasheras de la Dirección General de Alimentación y Fomento Agroalimentario del Gobierno de Aragón.

Referencia bibliográfica: 

Seyed Hesamoddin Bidooki, Teresa Alejo, Javier Sánchez-Marco, Roberto Martínez-Beamonte, Roubi Abuobeid, Juan Carlos Burillo, Roberto Lasheras, Victor Sebastian, María J. Rodríguez-Yoldi, Manuel Arruebo and Jesús Osada. Squalene Loaded Nanoparticles Effectively Protect Hepatic AML12 Cell Lines against Oxidative and Endoplasmic Reticulum Stress in a TXNDC5-Dependent Way. Antioxidants 2022. https://doi.org/10.3390/antiox11030581

Imagen (de izda. a dcha): Javier Sánchez-Marco, María Jesús Rodríguez Yoldi, Manuel Arruebo, Jesús de la Osada, Roberto Martínez- Beamonte, Roubi Abuobeid, Seyed Hesamoddin Bidooki y Víctor Sebastián.