El hígado es un órgano vital, crucial para la digestión, el metabolismo y la eliminación de toxinas. Posee una capacidad única, la regeneración, que le permite reemplazar las células hepáticas dañadas por las mismas toxinas que estas eliminan.
Sin embargo, el hígado deja de regenerarse en casos de enfermedades que cursan con daño hepático crónico, como la cirrosis. Estas enfermedades son cada vez más frecuentes y se asocian con malos hábitos alimenticios y el consumo de alcohol.
Por ello, aprender a activar la regeneración hepática es hoy una prioridad, de la que se beneficiarán principalmente pacientes con daños hepáticos graves y también de aquellos a los que se les ha extirpado parte del hígado para extirpar un tumor.
Una investigación del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), publicada hoy en Nature , ha descubierto en modelos animales un mecanismo de regeneración hepática previamente desconocido. Se trata de un proceso que se desencadena muy rápidamente, tan solo unos minutos después de producirse un daño hepático agudo, y en el que el aminoácido glutamato desempeña un papel clave.
Los autores escriben en Nature que, a la luz de sus resultados, la suplementación nutricional con glutamato puede promover eficazmente la regeneración del hígado y beneficiar a los pacientes con daño hepático severo y crónico, como los que se recuperan después de una hepatectomía, para estimular el crecimiento del hígado, o incluso aquellos que esperan un trasplante.
Como explicó Nabil Djouder , jefe del Grupo de Factores de Crecimiento, Nutrientes y Cáncer del CNIO y autor principal del estudio, «una dieta y un estilo de vida poco saludables pueden afectar la regeneración hepática. Nuestros resultados describen un mecanismo fundamental y universal que permite la regeneración del hígado tras un daño agudo. Estos resultados también podrían ayudar a mejorar la capacidad regenerativa hepática en pacientes con daño hepático grave, como cirrosis, o en aquellos sometidos a una resección parcial en cirugía para extirpar un tumor».
La primera autora del artículo es la investigadora del CNIO María del Mar Rigual.
Una perspectiva “compleja e ingeniosa”
Se sabía que la regeneración hepática se produce mediante la proliferación de células hepáticas, conocidas como hepatocitos. Sin embargo, los mecanismos moleculares implicados no se comprendían por completo. Este descubrimiento es muy novedoso, ya que describe la comunicación entre dos órganos diferentes, el hígado y la médula ósea, que involucra al sistema inmunitario.
Los resultados muestran que el hígado y la médula ósea están interconectados por el glutamato. Tras un daño hepático agudo, las células hepáticas, llamadas hepatocitos, producen glutamato y lo envían al torrente sanguíneo. A través de la sangre, el glutamato llega a la médula ósea, dentro de los huesos, donde activa a los monocitos, un tipo de célula del sistema inmunitario. Los monocitos viajan luego al hígado y, en el camino, se convierten en macrófagos, también células inmunitarias. La presencia de glutamato reprograma el metabolismo de los macrófagos, y estos, en consecuencia, comienzan a secretar un factor de crecimiento que conduce a un aumento en la producción de hepatocitos.
En otras palabras, una rápida cadena de eventos permite que el glutamato desencadene la regeneración hepática en cuestión de minutos, mediante cambios en el metabolismo de los macrófagos. Se trata, según Djouder, de «una perspectiva nueva, compleja e ingeniosa sobre cómo el hígado estimula su propia regeneración».
Población específica
La investigación también aclara una pregunta sin respuesta: cómo se coordinan las distintas áreas del hígado durante la regeneración. En el hígado, existen diferentes tipos de hepatocitos, organizados en distintas áreas; los hepatocitos de cada área realizan funciones metabólicas específicas. El estudio, publicado en Nature, revela que los hepatocitos que producen una proteína conocida como glutamina sintetasa, que regula los niveles de glutamato, desempeñan un papel clave en la regeneración.
Según el grupo del CNIO, cuando se inhibe la glutamina sintetasa, aumenta la cantidad de glutamato en circulación, lo que acelera la regeneración hepática. Esto es lo que ocurre cuando el hígado sufre un daño agudo: la actividad de la glutamina sintetasa disminuye, el glutamato sanguíneo aumenta y, a partir de ahí, se establece la conexión con la médula ósea, reprogramando los macrófagos y estimulando la proliferación de los hepatocitos.
Posibles aplicaciones terapéuticas
Los experimentos se han llevado a cabo en modelos animales, pero sus resultados se han probado con herramientas bioinformáticas, utilizando bases de datos de hepatocitos de ratón y humanos.
Según Djouder, “la suplementación dietética con glutamato puede simplemente recomendarse en el futuro después de la extirpación del hígado, y también para reducir el daño hepático causado por la cirrosis, que es común en pacientes con mala alimentación o estilo de vida poco saludable u otras enfermedades hepáticas graves”.
Rigual también sugiere añadir otro objetivo para futuras investigaciones: “Explorar más a fondo la posibilidad de utilizar suplementos de glutamato en humanos que se han sometido a una resección hepática para la eliminación de un tumor”.
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