Según explicó este lunes el CNIO, en los mamíferos, el hígado detecta la demanda energética del organismo en cada momento, y moviliza las reservas de nutrientes para satisfacerla. Es una función vital que se subdivide en múltiples tareas: desde liberar glucosa a la sangre cuando la hormona insulina alerta de la necesidad de energía, hasta sintetizar grasas o proteínas indispensables.

Estas tareas recaen en las células hepáticas, los hepatocitos, que se ocupan de unas u otras según su posición espacial en el hígado. Hasta ahora no estaba claro cómo se producía la asignación de tareas a los hepatocitos relacionada con su localización.

Ahora, los científicos del CNIO descubrieron que es un gen, mTOR, el responsable de organizar el mapa de posición de los hepatocitos. Además, hallaron que lo que desencadena la especialización de los hepatocitos es la alimentación tras el nacimiento.

La diferencia viene marcada por cómo llegan los nutrientes al organismo antes y después del parto: de forma ininterrumpida por el cordón umbilical en un caso, o de manera intermitente –al comer–, en otro.

ALTERNANCIA DE COMIDA

La alternancia de periodos con y sin nutrientes disponibles activa el gen mTOR y hace que se especialicen los hepatocitos, lo que completa la maduración del hígado. El estudio, dirigido por el jefe del Grupo de Metabolismo y Señalización Celular del CNIO, Alejo Efeyanse, acaba de publicarse en la revista ‘Nature Communications’.

La primera autora del estudio, Ana Belén Plata Gómez, explicó que “el gen mTOR funciona como un GPS, que le dice a cada célula del hígado lo que tiene que hacer según el lugar que ocupa”.

A esto añadió que “mTOR actuaría como un director de orquesta en el hígado, organizando en secciones los distintos componentes musicales para que suene una melodía coordinada (afinada) de funciones metabólicas”.

Los hepatocitos se disponen en el hígado formando diminutos hexágonos tridimensionales de unas 15 capas concéntricas de células. La posición que ocupa en el hexágono es lo que determina la función de cada hepatocito.

TRABAJO DE LOS HEPATOCITOS

A este respecto, Efeyan señaló que “el orden de los hepatocitos ya queda establecido cuando se forma el hígado en el útero, pero en ese momento, antes del parto, todos los hepatocitos hacen lo mismo porque el suministro de nutrientes vía cordón umbilical es constante. Solo tras el nacimiento, cuando comienza la ingesta oral, que es intermitente, empiezan a producirse fluctuaciones en ese suministro”.

Esta distribución no es al azar: “los hepatocitos que reciben la comida, por ejemplo, realizan las funciones que requieren más energía, como producir glucosa, y algunas grasas y aminoácidos. Pero todos están muy coordinados y sus funciones son en muchos casos complementarias, como en la línea de producción de una fábrica”, aclaró Efeyan.

El hallazgo fue una sorpresa surgida en el curso de otra investigación. El grupo estudiaba la maduración del hígado para observar las consecuencias del sedentarismo y la sobrealimentación de la sociedad actual, con los que el organismo recibe constantemente nutrientes y produce mucha insulina.

Para reproducir esa situación, crearon modelos animales modificados genéticamente para que los hepatocitos detectaran niveles de nutrientes y hormonas (insulina) permanentemente elevados. Y observaron que, tras el parto y ya con la alimentación oral, intermitente, los hígados de esos animales nunca llegaban a diversificar las tareas de los hepatocitos. Se quedaban en un estado funcionalmente inmaduro.