La ferroptosis es una forma natural de muerte celular en la que el hierro celular desempeña un papel importante y que se caracteriza por la destrucción oxidativa de las membranas celulares. Además, el equipo identificó la FSP1 como la enzima reductora de la vitamina K insensible a la warfarina, cuya identidad se había postulado pero permanecía desconocida desde hacía más de medio siglo.

En los últimos años, la ferroptosis se ha visto implicada como impulsora de la enfermedad de Alzheimer y de las lesiones agudas de órganos, entre otras muchas enfermedades. Por tanto, los últimos descubrimientos proponen el concepto de que el tratamiento con vitamina K podría ser una "nueva y poderosa estrategia para mejorar estas enfermedades relacionadas con la ferroptosis", según los investigadores.

Potente supresor de la ferroptosis

Dado que la prevención de la ferroptosis se considera un enfoque muy prometedor para la terapia de muchas enfermedades degenerativas, se están explorando ampliamente nuevos mecanismos y compuestos que regulan la ferroptosis.

Para identificar estas nuevas moléculas, un equipo de investigadores dirigido por el doctoy Eikan Mishima y el doctor Marcus Conrad, ambos del Instituto de Metabolismo y Muerte Celular del Helmholtz de Múnich, junto con colaboradores de la Universidad de Tohoku, la Universidad de Ottawa y la Universidad Técnica de Dresde, estudiaron sistemáticamente una serie de vitaminas de origen natural, así como sus derivados.

"Sorprendentemente, identificamos que la vitamina K, incluyendo la filoquinona (vitamina K1) y la menaquinona-4 (vitamina K2), es capaz de rescatar eficazmente a las células y los tejidos de sufrir ferroptosis", explica el doctor Eikan Mishima, primer autor del estudio.

Enzima reductora FSP1

En 2019, un equipo de investigadores en torno al doctor Marcus Conrad ya identificó una enzima como un novedoso y fuerte inhibidor de la ferroptosis: la proteína supresora de la ferroptosis-1, abreviada FSP1. El equipo de investigación ha descubierto ahora que la forma totalmente reducida de la vitamina K (es decir, la hidroquinona de la vitamina K) actúa como un fuerte antioxidante lipofílico y evita la ferroptosis atrapando los radicales de oxígeno en las bicapas lipídicas.

Además, han identificado que la FSP1 es la enzima que reduce eficazmente la vitamina K a hidroquinona de vitamina K, impulsando así un nuevo ciclo no canónico de la vitamina K. Dado que la vitamina K interviene de forma crítica en los procesos de coagulación de la sangre, el equipo demuestra además que FSP1 es responsable de la vía de reducción de la vitamina K insensible a la warfarina, uno de los anticoagulantes más recetados.

Gran avance en la comprensión del metabolismo

Desvelar la identidad de esta enzima resolvió el último enigma del metabolismo de la vitamina K en la coagulación de la sangre y dilucidó el mecanismo molecular de por qué la vitamina K constituye el antídoto para la sobredosis de warfarina. "Nuestros resultados vinculan, pues, los dos mundos de la investigación sobre la ferroptosis y la biología de la vitamina K. Servirán de trampolín para el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas para las enfermedades en las que se ha implicado la ferroptosis", destaca el doctor Conrad.

Por último, dado que la ferroptosis constituye probablemente uno de los tipos más antiguos de muerte celular, los investigadores plantean la hipótesis de que la vitamina K podría ser uno de los tipos más antiguos de antioxidantes naturales. "Así, se espera que se desvelen nuevos aspectos del papel de la vitamina K a lo largo de la evolución de la vida", explica el doctor Conrad.