Investigadores de Johns Hopkins Medicine en EEUU han descubierto en un estudio en ratones que la bilirrubina, un pigmento biliar más comúnmente conocido por amarillear la piel de las personas con ictericia, puede desempeñar un papel inesperado en la protección de las células cerebrales del daño del estrés oxidativo.

La bilirrubina se mide comúnmente en pruebas de laboratorio como un marcador para la salud del hígado o la sangre, y los niveles altos pueden indicar enfermedad. Sin embargo, aún no está claro si tiene un papel en las personas sanas.

El equipo de Johns Hopkins Medicine ha señalado que su interés en la función del compuesto en el cerebro surgió de la prueba de qué tejidos en el cuerpo del ratón produjeron bilirrubina. Sorprendentemente, los investigadores encontraron "niveles excepcionales" de las cosas en el cerebro de los ratones: una producción de cinco a 10 veces mayor que en los hígados de los roedores.

"La bilirrubina normalmente se considera un producto de desecho, pero este nivel de producción requiere mucha energía metabólica, y parecía extraño que la bilirrubina no tuviera una función", ha explicado Bindu Paul, profesor de investigación docente en el Departamento de Neurociencia Solomon H. Snyder de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins, y miembro del equipo de investigación.

El nuevo estudio, publicado en 'Cell Chemical Biology', se propuso encontrar el propósito de albergar tanta bilirrubina en el cerebro. El equipo ha señalado que estudios anteriores propusieron que la bilirrubina podría ser un antioxidante importante. Dado que el cerebro es tan metabólicamente activo y vulnerable al daño oxidativo, el grupo de investigación consideró la posibilidad de que la bilirrubina pudiera ser particularmente importante para proteger el cerebro contra el estrés oxidativo.

Para sus experimentos, el equipo utilizó neuronas de ratón cultivadas en el laboratorio que fueron modificadas genéticamente para no producir bilirrubina. A medida que las células crecieron, los investigadores las expusieron a varias fuentes de estrés oxidativo al introducir moléculas reactivas en su entorno.

En comparación con las células cerebrales normales de los ratones, los investigadores descubrieron que las neuronas genéticamente modificadas de los ratones eran mucho más vulnerables a estos factores estresantes, en particular de la mano de una forma nociva de oxígeno llamada superóxido.

Chirag Vasavda, estudiante en el laboratorio de Solomon Snyder y primer autor del estudio, ha explicado que el superóxido es un importante mensajero de células químicas relacionado con el aprendizaje, la memoria y el desarrollo en el cerebro.

Sin embargo, la actividad excesiva de las células cerebrales puede conducir a niveles de superóxido incontrolados, lo que puede desencadenar el estrés oxidativo e iniciar una serie de reacciones dañinas que causan daño al cerebro. "Nuestros experimentos iniciales nos insinuaron que la bilirrubina podría desempeñar un papel importante en el control de los niveles de superóxido en el cerebro", ha añadido.

AVANCE EN LA COMPRENSIÓN DEL PAPEL DE LA BILIRRUBINA

El equipo de investigación sospechó que la capacidad de la bilirrubina para regular el superóxido se originó en su estructura química, lo que le permite agarrar y neutralizar la molécula dañina de una manera que otros antioxidantes, como el glutatión y la cisteína, no pueden.

Para probar esto, los investigadores estimularon la actividad excesiva de las células cerebrales en cerebros normales y cerebros diseñados para carecer de bilirrubina. Descubrieron que los cerebros que carecían del gen de producción de bilirrubina acumulaban superóxido excesivo. Luego estimularon la actividad cerebral en ratones normales y ratones que carecían de bilirrubina para evaluar si eliminar la bilirrubina empeora el daño cerebral o la muerte celular.

Los investigadores encontraron que los ratones que carecían de bilirrubina tenían aproximadamente dos o tres veces más daño cerebral que sus contrapartes normales, lo que sugiere que la bilirrubina protegía a los cerebros normales contra las reacciones dañinas de superóxido.

Este descubrimiento avanza la comprensión científica del papel de la bilirrubina en el cerebro y en otros lugares y podría conducir a nuevos tratamientos para enfermedades neurodegenerativas como Huntington y Parkinson que están marcadas por niveles excesivos de superóxido y estrés oxidativo.