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Un estudio pionero explica el origen de algunas enfermedades digestivas

La revista Nature Nanotechnology publica un artículo en el que se muestra por primera vez una caracterización tridimensional del fosfato de calcio formado en el estómago y que revela su estructura interna, morfología y funcionalidad real. El hallazgo puede desentrañar el origen de ciertas enfermedades digestivas.

La realización del análisis en 3D muestra que hay un efecto de mineralización en el que los iones de calcio y de fósforo se unen en el estómago formando fosfato de calcio. / UCA

Existen numerosos estudios relacionados con la absorción de nutrientes en el estómago, ya que comprender qué ocurre en el aparato digestivo es clave, por ejemplo, para evitar en un futuro enfermedades que afectan en mayor o menor medida a parte de la población.

En Reino Unido, un grupo de investigadores del Medical Research Council, liderados por Jonathan J. Powell, trabaja desde hace años en esta línea y ha capitaneado diversos trabajos de este tipo. El último ha sido un estudio en el que han participado 16 instituciones de diversos países, entre ellas una única de origen español: la Universidad de Cádiz, una colaboración que se ha materializado a través del investigador Juan Carlos Hernández Garrido.

Fruto de este trabajo se ha publicado un artículo en el último número de la prestigiosa revista Nature Nanotechnology, en el que se analiza desde una perspectiva totalmente innovadora la formación del fosfato de calcio en el estómago, su función y su relación directa con el sistema inmunológico. De hecho, se explica el origen de determinadas enfermedades digestivas como la colitis ulcerosa o la enfermedad de Crohn, abriendo una nueva línea de investigación desconocida hasta la fecha y que a largo plazo podría derivar en algún tipo de fármaco que paliara los efectos de estas patologías.

Pero, ¿qué hace un experto en estructura y química de nanomateriales en un trabajo de estas características? Y lo más importante, ¿cuál ha sido su aportación? Para entender bien el papel del investigador de la UCA es necesario explicar que en este estudio también han colaborado científicos de la Universidad de Cambridge, antiguos compañeros del doctor Hernández Garrido, ya que trabajó varios años en esta prestigiosa institución. Además de ello, en microscopía electrónica, la Universidad de Cádiz es un referente internacional y existen muy pocos expertos en la caracterización tridimensional de materiales por microscopía electrónica, área en la que Juan Carlos Hernández es especialista.

“Hasta ahora, siempre se había trabajado en el análisis de nutrientes de origen biomineral usando técnicas convencionales que proporcionaban imágenes bidimensionales o planas de estas partículas, algo que a estas alturas era ya insuficiente. Los objetos en la naturaleza son tridimensionales; si quieres caracterizar hoy en día un objeto lo tienes que hacer intentando aproximarte en la mayor medida posible a su morfología real, a su forma de verdad, a su tamaño, a su geometría… y para ello hay que hacer una caracterización tridimensional. Porque la estructura, las propiedades y las funciones de estos objetos están todas correlacionadas. Es decir, si conoces la estructura de algo, puedes entender sus propiedades y puedes comprender sus funciones”, como explica Hernández.

De esta forma, desde la Universidad de Cádiz “nos hemos centrado en mostrar la verdadera estructura y morfología de estos biominerales, algo que hasta ahora sólo se intuían”. Al entender y conocer la estructura real de estas partículas se verificó su función centrada en transferir nutrientes y ayudar a su vez a la absorción de los mismos, lo que llevó a los científicos a realizar una serie de pruebas en ratones que determinaron que “un desequilibrio en el fósforo y en el calcio puede originar una absorción incorrecta o deficiente de nutrientes".

Es decir, si hay deficiencia de calcio, no se podría generar suficiente fosfato de calcio, o que este no tenga la estructura adecuada, "por lo que no podríamos trasladar antígenos al epitelio intestinal y consecuentemente mermaríamos nuestro mecanismo de defensa en el intestino lo que podría explicar el origen de determinadas enfermedades inflamatorias intestinales como la colitis ulcerosa o la enfermedad de Crohn”, añade.

Para los autores, este estudio ha conseguido dar un paso más para conocer el origen de ciertas enfermedades, aunque aún queda mucho trabajo por delante para poder combatir estas patologías que parecen estar asociadas a una deficiencia en calcio.

Referencia bibliográfica:

Jonathan J. Powell; Emma Thomas-McKay; Vinay Thoree; Jack Robertson; Rachel E. Hewitt; Jeremy N. Skepper; Andy Brown; Juan Carlos Hernández-Garrido; Paul A.Midgley; Inmaculada Gomez-Morilla; Geoffrey W. Grime; Karen J. Kirkby; Neil A.Mabbott; David S. Donaldson; Ifor R. Williams; Daniel Ríos; Stephen E. Girardin; Carolin T. Haas; Sylvaine F. A. Bruggraber; Jon D. Laman; Yakup Tanriver; Giovanna Lombardi; Robert Lechler; Richard P. H. Thompson; and Laetitia C. Pele: ‘An endogenous nanomineral chaperones luminal antigen and peptidoglycan to intestinal immune cells’. Nature Nanotechnology. (2015)doi:10.1038/nnano.2015.19

(http://www.nature.com/nnano/journal/vaop/ncurrent/full/nnano.2015.19.html )

Fuente: UCC+i UCA
Derechos: Creative Commons
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