Una imagen en vivo del hígado de un traslúcido, pez cebra larval. Se tomó mediante microscopía confocal, lo que permite obtener imágenes claras de los órganos internos de un animal vivo completo. Quinlivan alimentó con un ácido graso marcado con fluorescencia a una larva de pez cebra y luego fotografió su hígado con un aumento de 400x. Los puntos redondos de diferentes tamaños son gotitas de lípidos, que contienen un tipo de grasa llamada triglicéridos. Estos triglicéridos se construyeron utilizando la grasa fluorescente consumida por las larvas de pez cebra. La fluorescencia también aparece en la vesícula biliar (GB) y el riñón en desarrollo (K). Crédito:Vanessa Quinlivan
Estudiar cómo nuestro cuerpo metaboliza lípidos como los ácidos grasos, triglicéridos, y el colesterol pueden enseñarnos sobre las enfermedades cardiovasculares, diabetes, y otros problemas de salud, así como revelar funciones celulares básicas. Pero el proceso de estudiar qué sucede con los lípidos después de consumirlos ha sido tecnológicamente difícil y costoso de lograr hasta ahora.
El nuevo trabajo de Steven Farber de Carnegie y su estudiante graduada Vanessa Quinlivan presenta un método que utiliza el etiquetado fluorescente para visualizar y ayudar a medir los lípidos en tiempo real a medida que los peces vivos los metabolizan. Su trabajo es publicado por el Revista de investigación de lípidos .
"Los lípidos juegan un papel vital en la función celular, porque forman las membranas que rodean cada célula y muchas de las estructuras dentro de ella, "Dijo Quinlivan." También son parte de la composición crucial de hormonas como el estrógeno y la testosterona, que transmiten mensajes entre células ".
A diferencia de las proteínas, las recetas para diferentes moléculas que contienen lípidos no están codificadas con precisión por secuencias de ADN. Una célula puede recibir una señal genética para construir un lípido para un determinado propósito celular, pero el tipo exacto puede no estar indicado con un alto grado de especificidad.
En lugar de, Las moléculas de lípidos se forman a partir de una serie de componentes básicos cuyas combinaciones pueden cambiar según el tipo de alimento que ingerimos. Sin embargo, Las composiciones de lípidos varían entre células y estructuras celulares dentro del mismo organismo, por lo que la dieta no es el único factor que determina qué lípidos se fabrican.
"Comprender el acto de equilibrio en lo que componen los lípidos de nuestro cuerpo, entre la disponibilidad basada en lo que comemos y la guía genética, es muy importante para los biólogos celulares. ", Explicó Farber." Existe una creciente evidencia de que estas diferencias pueden afectar una amplia gama de procesos celulares ".
Por ejemplo, ácidos grasos omega-3, que son bloques de construcción de lípidos que se encuentran en alimentos como el salmón y las nueces, se sabe que son especialmente buenos para la salud del corazón y el hígado. Existe evidencia de que cuando las personas comen ácidos grasos omega-3, las membranas celulares en las que se incorporan tienen menos probabilidades de reaccionar de forma exagerada a las señales del sistema inmunológico que las membranas compuestas por otros tipos de lípidos. Esto tiene un efecto antiinflamatorio que podría prevenir enfermedades cardíacas o hepáticas.
El método de Farber y Quinlivan les permitió profundizar en este tipo de conexiones. Pudieron etiquetar diferentes tipos de lípidos, alimentarlos para vivir peces cebra, y luego observe lo que los peces hicieron con ellos.
"Si alimentamos al pescado con un tipo específico de grasa, Nuestra técnica nos permitió determinar en qué moléculas se reensamblaban estos lípidos después de su descomposición en el intestino delgado y en qué órganos y células terminaban estas moléculas. "Explicó Farber.
Las etiquetas que utilizaron eran fluorescentes. Así que Farber y Quinlivan y su equipo pudieron ver las grasas que alimentaron a su pez cebra brillando bajo el microscopio mientras se descomponían y se volvían a ensamblar en nuevas moléculas en diferentes órganos. Experimentos adicionales les permitieron aprender en qué tipos de moléculas se incorporaron los componentes grasos descompuestos.
"Poder hacer microscopía y bioquímica en el mismo experimento facilitó la comprensión del significado biológico de nuestros resultados, ", Dijo Quinlivan." Esperamos que nuestro método nos permita hacer más avances en la bioquímica de lípidos en el futuro ".