Estas tareas recaen en las células hepáticas, los hepatocitos, que se ocupan de unas u otras según su posición espacial en el hígado. Científicos del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) han descubierto que el gen mTOR es el responsable de organizar el mapa de posición de dichas células.

Los investigadores han descubierto que el gen mTOR es el responsable de organizar el mapa de posición de los hepatocitos

De la misma forma, han observado 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.

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 Alejo Efeyan, jefe del Grupo de Metabolismo y Señalización Celular del CNIO, se publica en Nature Communications.

“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”, explica Ana Belén Plata Gómez, primera autora. “Así, mTOR actuaría como un director de orquesta en el hígado, organizando en secciones los distintos componentes musicales para que suene una melodía coordinada de funciones metabólicas”.

 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”, aclara Efeyan.

“Al tocar mTOR la diferenciación espacial de esos hepatocitos se pierde”, señala Plata Gómez. Esto les dio la pista: mTOR informa a cada célula del hígado de su función según el lugar que ocupa.

El equipo quiso validar hasta qué punto este resultado tiene un correlato en la vida real, más allá del contexto de la manipulación genética. Pudieron hacerlo gracias a la colaboración con un grupo de la Universidad de Sant Louis (EE UU) que investiga la alimentación parenteral [en la que se suministran nutrientes directamente en vena de una manera constante] en cerdos neonatos.

Como consecuencia, los investigadores españoles comprobaron que en los hígados de estos animales tampoco están divididas las funciones espaciales.

Referencia:

Plata-Gómez, et al.: “Hepatic nutrient and hormone signaling to mTORC1 instructs the postnatal metabolic zonation of the liver”. Nature Communications, 2024.