Las proteínas asociadas a la membrana desempeñan un papel vital en una variedad de procesos celulares, aunque se sabe poco sobre el mecanismo de asociación de la membrana. La fosfolipasa A ₂ asociada a lipoproteínas (Lp-PLA ₂ ) es una de esas proteínas con un papel importante en la salud cardiovascular, aunque se desconoce todavía su mecanismo de acción sobre la membrana fosfolipídica.

Para abordar estas cuestiones, investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de California en San Diego (EEUU) utilizaron herramientas experimentales y computacionales de última generación para mostrar cómo la enzima interactúa con la membrana y extrae sus sustratos específicos.

Los hallazgos, publicados en ´Proceedings of the National Academy of Sciences´, exponen cómo laLp-PLA ₂ actúa sobre las lipoproteínas en el torrente sanguíneo, incluidas formas comunes como las lipoproteínas de baja y alta densidad (LDL y HDL). Estas partículas de lipoproteínas están formadas por una capa esférica de fosfolípidos que rodea una gota de ésteres de grasa y colesterol. Con el tiempo, los fosfolípidos de esta capa externa se oxidan, atrayendo radicales libres y una mayor oxidación, lo que contribuye a la acumulación de placa y enfermedades cardiovasculares. Lp-PLA ₂ extrae estos fosfolípidos oxidados de la membrana lipoproteica y libera sus ácidos grasos para metabolizarlos más.

"Utilizando los últimos avances en lipidómica y simulaciones de dinámica molecular computacional, obtuvimos una imagen que vale más que mil palabras. Ahora tenemos películas que muestran cómo funciona esta enzima a nivel atómico, y eso debería ayudarnos a descubrir formas de activar o desactivar la enzima según sea necesario para la salud ", indicó Edward A. Dennis, autor principal del estudio y profesor distinguido de farmacología, química y bioquímica en la Facultad de Medicina de la Universidad de California en San Diego.

Este estudio es el último de una larga línea de trabajo del laboratorio Dennis para desarrollar una teoría unificadora sobre la función de las fosfolipasas. El grupo había introducido previamente este concepto de regulación alostérica facilitada por la membrana de las enzimas PLA ₂ , pero hasta este momento solo había estudiado las enzimas que funcionan en las bicapas de fosfolípidos (como se ve en las células y los orgánulos intracelulares). Este estudio confirmó que podría utilizarse un mecanismo similar para facilitar la acción de la fosfolipasa en las monocapas de fosfolípidos, como las de las lipoproteínas.

"Las enzimas PLA ₂ tienen todo tipo de funciones importantes en la inflamación, la digestión, la salud del cerebro y más, por lo que es sorprendente ver que esta amplia variedad de enzimas muestran una estrategia de acción similar", señaló Dennis. "Hemos estado estudiando esta superfamilia de enzimas durante casi 50 años, por lo que finalmente tener esta imagen completa de cómo funcionan es realmente un avance". Y es que, según los investigadores, comprender exactamente cómo funciona este proceso crea nuevas oportunidades para la terapéutica contra las enfermedades cardiovasculares.