Ceramida

Qué es la ceramida

La ceramida pertenece a la familia de los esfingolípidos, una clase de lípidos que tiene como esqueleto carbonado la esfingosina (un aminoalcohol insaturado de dieciocho carbonos). Cuando un ácido graso saturado o insaturado se une al grupo amino de la esfingosina a través de un enlace tipo amida, se forma una ceramida. Esa molécula funciona, a su vez, como plataforma para la síntesis de esfingolípidos más complejos: si al grupo hidroxilo de la posición 1 se le añade fosfocolina se obtiene esfingomielina; si en su lugar se le añade un azúcar, el resultado son los glucoesfingolípidos, que incluyen los cerebrósidos y los gangliósidos.

El nombre ceramida fue acuñado en 1947 por Herbert E. Carter, bioquímico de la Universidad de Illinois, a partir de la voz latina cera ("cera") y el sufijo -amida, en alusión al enlace amida que une el ácido graso a la esfingosina y a la naturaleza cerosa del compuesto aislado. Los esfingolípidos en general habían sido descritos por Johann Ludwig Wilhelm Thudichum en 1884, quien los bautizó con referencia a la Esfinge de la mitología griega por la dificultad que entrañaba descifrar su estructura.

Síntesis y recambio metabólico

La célula dispone de tres rutas para generar ceramida. La síntesis de novo arranca en el retículo endoplasmático con la condensación de serina y palmitoil-CoA, catalizada por la enzima serina palmitoiltransferasa; tras varias reacciones intermedias se forma dihidroceramida, que una desaturasa convierte finalmente en ceramida. La longitud y el grado de saturación del ácido graso incorporado varían según la isoforma de ceramida sintasa que intervenga (se conocen al menos seis isoformas en mamíferos, CerS1 a CerS6), lo que da lugar a un conjunto de más de doscientas especies moleculares distintas.

Una vez formada, la ceramida viaja desde el retículo endoplasmático hasta el aparato de Golgi, donde se transforma en esfingomielina o glucoesfingolípidos. El transporte puede ser vesicular o depender de una proteína específica, la CERT (ceramide transfer protein). Existe también la vía de la esfingomielinasa, que libera ceramida a partir de la esfingomielina de la propia membrana plasmática, y la llamada vía de rescate, en la que esfingolípidos complejos se degradan en los endosomas y lisosomas hasta regenerar esfingosina, que se reutiliza para fabricar ceramida nueva. Se ha estimado que esta última ruta aporta entre el 50 % y el 90 % de la ceramida celular en determinados contextos.

Funciones biológicas de la ceramida

Durante décadas se asumió que la ceramida era simplemente un componente estructural de las membranas. Los trabajos de Yusuf Hannun y Lina Obeid a partir de la década de 1990 cambiaron esa visión al demostrar que actúa como segundo mensajero intracelular. La acumulación de ceramida en la membrana activa cascadas de transducción de señales que conducen a la apoptosis, la diferenciación celular, la senescencia y la detención del ciclo celular. Su derivado fosforilado, la ceramida-1-fosfato, ejerce en cambio efectos opuestos: promueve la proliferación y participa en la respuesta inflamatoria. El equilibrio entre ceramida y esfingosina-1-fosfato constituye un eje regulador que la literatura especializada denomina reóstato de los esfingolípidos.

En el plano biofísico, la ceramida tiende a segregarse en dominios dentro de la bicapa lipídica, donde puede constituir hasta el 40 % de los lípidos locales. Esos dominios (llamados plataformas de ceramida) rigidizan porciones concretas de la membrana y facilitan la agrupación de receptores implicados en la apoptosis, como el receptor Fas. La ceramida también favorece la permeabilización de membranas mitocondriales, paso necesario para la liberación del citocromo c en la apoptosis intrínseca.

Relevancia en la barrera cutánea

El estrato córneo de la piel contiene una proporción elevada de ceramidas, que junto con el colesterol y los ácidos grasos libres forman las láminas lipídicas intercelulares responsables de la función de barrera. Cuando la síntesis de ceramidas epidérmicas se reduce (como ocurre en la dermatitis atópica o en la piel envejecida), la pérdida transepidérmica de agua aumenta y la piel se vuelve más susceptible a irritantes y alérgenos. Esa observación explica la incorporación de ceramidas sintéticas a preparados emolientes y cosméticos, si bien la eficacia de esas formulaciones depende del tipo de ceramida, de la concentración y de la formulación galénica.

Ceramida y enfermedades de depósito lisosomal

Un defecto en las enzimas que degradan los esfingolípidos derivados de la ceramida provoca su acumulación patológica en los lisosomas, lo que da lugar al grupo de enfermedades conocido como esfingolipidosis. La enfermedad de Gaucher se debe a un déficit de glucocerebrosidasa, que impide la degradación del glucocerebrósido (un derivado directo de la ceramida). La enfermedad de Fabry afecta a la alfa-galactosidasa A, y la enfermedad de Krabbe a la galactocerebrosidasa. Un caso particular es la enfermedad de Farber, en la que falta la ceramidasa ácida lisosomal y la propia ceramida se acumula directamente en los tejidos, produciendo nódulos subcutáneos, artritis y afectación progresiva del sistema nervioso.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene la palabra ceramida?

Herbert E. Carter la propuso en 1947 combinando el latín cera (por la consistencia cerosa del compuesto purificado) con el sufijo -amida, que alude al tipo de enlace químico que une el ácido graso a la esfingosina. El nombre no tiene relación con el griego kéramos (arcilla), a pesar de la similitud fonética.

¿Es lo mismo ceramida que esfingolípido?

No. La ceramida es la unidad estructural a partir de la cual se construyen todos los esfingolípidos, pero ella misma es solo uno de los miembros de esa familia. La esfingomielina, los cerebrósidos y los gangliósidos son esfingolípidos que contienen ceramida más un grupo de cabeza adicional.

¿Por qué se añaden ceramidas a las cremas hidratantes?

Porque las ceramidas son componentes naturales de las láminas lipídicas del estrato córneo. Su aporte tópico intenta restaurar la barrera cutánea en pieles secas o con dermatitis. El grado de eficacia varía según la formulación y la proporción de ceramida frente al colesterol y los ácidos grasos libres de la mezcla.

¿Qué relación tiene la ceramida con la muerte celular?

Directa. La acumulación de ceramida en la membrana activa vías de señalización que desembocan en apoptosis. Señales de estrés como la radiación ultravioleta, ciertos quimioterápicos o la activación del receptor Fas inducen la generación rápida de ceramida, que funciona como segundo mensajero proapoptótico. Su antagonista funcional, la esfingosina-1-fosfato, promueve la supervivencia celular, y el equilibrio entre ambas moléculas determina en buena medida si la célula vive o muere.

¿La ceramida se acumula en alguna enfermedad?

Sí. En la enfermedad de Farber, el déficit de ceramidasa ácida impide su degradación lisosomal y la ceramida se deposita en articulaciones, tejido subcutáneo y sistema nervioso central. Se trata de una enfermedad rara, con apenas unos cientos de casos descritos en la literatura médica desde su primera descripción por Sidney Farber en 1952.

Referencias

1. Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular (SEBBM). Ceramidas: no solo en las cremas de belleza.
2. Biblioteca Nacional de Medicina de Estados Unidos. Enfermedad de Gaucher. MedlinePlus en español.
3. Real Academia Nacional de Medicina de España. Ceramida. Diccionario de términos médicos.
4. Manual MSD, versión para profesionales. Esfingolipidosis.