Descubren un mecanismo molecular que podría ser clave para fortalecer los huesos: cómo funciona

En un avance que podría transformar el abordaje de enfermedades óseas, un grupo de científicos identificó un “interruptor” molecular capaz de activar una vía alternativa para la quema de grasa y fortalecer los huesos.

El hallazgo, encabezado por el equipo de Lawrence Kazak en la Universidad McGill y publicado en la revista Nature, demuestra que el glicerol —una molécula liberada cuando el cuerpo se expone al frío y que se produce al descomponer la grasa— activa una enzima clave llamada TNAP, una proteína esencial para varios procesos en el cuerpo, incluyendo la formación de hueso, según el trabajo.

Este mecanismo no solo impulsa el consumo de energía en la grasa parda, un tipo especial de grasa que ayuda a mantener la temperatura corporal quemando calorías, sino que también influye de manera directa en la mineralización ósea, el proceso mediante el cual los huesos se endurecen y adquieren fuerza.

Esto abre la puerta a nuevas estrategias terapéuticas para trastornos como la hipofosfatasia, una enfermedad poco común que debilita los huesos.

Un mecanismo oculto para quemar energía

Durante décadas, la ciencia describió a la grasa parda por su capacidad de consumir calorías y generar calor, a diferencia de la grasa blanca, que simplemente almacena energía. Hasta hace poco, se pensaba que este proceso dependía de una sola ruta metabólica. Sin embargo, el equipo de Kazak descubrió que existe una vía alternativa: un segundo mecanismo que también permite quemar energía, cuya activación era desconocida hasta ahora.

El avance clave llegó cuando los investigadores observaron que, ante bajas temperaturas, el cuerpo descompone la grasa almacenada y libera glicerol. Este compuesto se une a la enzima TNAP en una región específica llamada “bolsillo de glicerol”.

Esa unión activa el llamado ciclo fútil de la creatina, que es una ruta metabólica que permite a las células consumir más energía y producir calor adicional. “Esta es la primera vez que identificamos cómo se activa una vía alternativa de producción de calor, independientemente del sistema clásico”, explicó Kazak.

Un hallazgo con impacto más allá de la obesidad

Los estudios sobre la grasa parda suelen asociarse con el metabolismo y la obesidad, pero el descubrimiento de la Universidad McGill muestra que las repercusiones inmediatas pueden ir mucho más allá. La TNAP es esencial para la formación y el mantenimiento de huesos fuertes porque permite la calcificación, proceso que endurece los huesos al acumular minerales como el calcio.

Cuando la TNAP no funciona correctamente, ocurren mutaciones que provocan hipofosfatasia, una enfermedad rara caracterizada por huesos blandos, fracturas frecuentes y dolor crónico. Esta condición es especialmente común en ciertas regiones de Canadá, como Quebec y Manitoba, debido a la presencia de mutaciones hereditarias en la población.

En experimentos de laboratorio, los investigadores comprobaron que el mismo “interruptor” molecular involucrado en la quema de grasa también desempeña un papel central en la mineralización ósea. El equipo ya identificó docenas de posibles fármacos candidatos para su posterior estudio. Esto abre nuevas perspectivas para terapias dirigidas a enfermedades óseas, en especial para quienes padecen hipofosfatasia, ya que hasta ahora las opciones de tratamiento eran muy limitadas.

El descubrimiento se apoya en colaboraciones previas y en el trabajo de figuras como Marc McKee, profesor en McGill, y José-Luis Millán, del Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute. Ambos desarrollaron una terapia de reemplazo enzimático -tratamiento que introduce enzimas funcionales en pacientes que no las producen adecuadamente- para personas con hipofosfatasia, que ahora podría potenciarse con este nuevo mecanismo.

“Este hallazgo abre la puerta a un nuevo tipo de tratamiento, en el que aumentar la actividad de la enzima TNAP a través de su bolsillo de glicerol mediante compuestos bioactivos naturales o sintéticos podría potenciar las acciones beneficiosas de la enzima en los pacientes, para ayudar a restaurar la mineralización ósea deficiente a niveles saludables”, destacó McKee.

En la investigación participaron también la bióloga estructural Alba Guarné, titular de la Cátedra de Investigación de Canadá en Máquinas Macromoleculares (especialista en estudiar la forma y función de las proteínas), así como equipos de instituciones como Queen Mary University of London y Northeastern University. El financiamiento provino de organismos como el Canadian Institutes of Health Research y el Fonds de recherche du Québec – Santé.

Aunque el foco inicial está puesto en enfermedades óseas, los mecanismos de la grasa parda y la TNAP despiertan interés en el campo del metabolismo y la obesidad. “Eso abre la puerta a entender cómo múltiples sistemas de quema de energía trabajan juntos para mantener el cuerpo a la temperatura óptima”, concluyó Kazak.