Difosfatidilglicerol

Qué es el difosfatidilglicerol

Es el único fosfolípido del organismo con estructura dimérica. Dos moléculas de ácido fosfatídico (el fosfolípido más sencillo) se enlazan por sus grupos fosfato a un glicerol central. El resultado es una molécula con cuatro cadenas de ácidos grasos, dos grupos fosfato con carga negativa y una geometría cónica que la distingue del resto de los fosfolípidos, casi todos cilíndricos.

Esa forma cónica no es un detalle anecdótico. Es lo que permite que el difosfatidilglicerol se acumule en las zonas de mayor curvatura de la membrana mitocondrial interna, precisamente donde se pliegan las crestas.

La molécula fue aislada por primera vez en 1942 por Mary C. Pangborn, en el laboratorio de salud pública del estado de Nueva York, a partir de lípidos de corazón bovino. Ella misma buscaba el antígeno lipídico responsable de la reacción positiva del test de Wassermann para la sífilis, una prueba serológica que a lo largo del siglo XX permitió el cribado a escala poblacional. La estructura química completa se determinó en 1956 y la síntesis en el laboratorio se logró una década más tarde.

Localización y función

La distribución es muy restringida. En las células eucariotas se concentra en la membrana mitocondrial interna, donde constituye entre el quince y el veinte por ciento del total de fosfolípidos. En las bacterias aparece en la membrana plasmática, sobre todo en fase estacionaria y en condiciones de estrés. Esta doble localización, mitocondrial y bacteriana, es uno de los argumentos que refuerzan la teoría endosimbiótica del origen de la mitocondria.

Sus funciones son varias y todas críticas. Sirve de plataforma estructural para los complejos de la cadena respiratoria: la actividad óptima del complejo III, del complejo IV y del transportador ADP/ATP requiere moléculas de difosfatidilglicerol unidas directamente. Sin él, la fosforilación oxidativa no funciona con la eficiencia habitual.

Contribuye también al mantenimiento del gradiente de protones que se establece entre el espacio intermembrana y la matriz mitocondrial. Y participa en la iniciación de la apoptosis: la migración del difosfatidilglicerol desde la cara interna a la externa de la membrana mitocondrial es una de las señales que facilitan la liberación del citocromo c hacia el citoplasma, un paso central de la muerte celular programada.

Síntesis y remodelado

Se sintetiza en la propia membrana mitocondrial interna a partir de fosfatidilglicerol y CDP-diacilglicerol, gracias a la enzima cardiolipina sintasa. La molécula recién formada rara vez es la definitiva. Sufre un proceso de remodelado en el que los ácidos grasos originales son reemplazados por otros, generalmente insaturados y de cadena larga, que le confieren su composición madura.

La enzima central de ese remodelado es la tafazzina, codificada por el gen TAZ del cromosoma X. Su descubrimiento resolvió el enigma del síndrome de Barth, una enfermedad rara ligada al cromosoma X que combina miocardiopatía dilatada, miopatía esquelética, neutropenia y retraso del crecimiento. La deficiencia de tafazzina produce un difosfatidilglicerol anómalo, incapaz de sostener el buen funcionamiento de la cadena respiratoria en las mitocondrias del corazón y del músculo esquelético.

Relevancia clínica

Además del síndrome de Barth, alteraciones en la cantidad o composición del difosfatidilglicerol se han asociado con la insuficiencia cardiaca crónica, con enfermedades neurodegenerativas (Parkinson, Alzheimer), con isquemia miocárdica y con la fisiopatología del envejecimiento celular. En todos estos escenarios la disfunción mitocondrial parece ir acompañada de un empobrecimiento del difosfatidilglicerol o de su sustitución por moléculas con cadenas grasas anómalas.

Un uso clínico distinto y muy consolidado del difosfatidilglicerol es el diagnóstico serológico de la sífilis. La cardiolipina purificada del corazón bovino sigue siendo el antígeno de las pruebas no treponémicas (VDRL, RPR), que detectan anticuerpos reactivos contra este lípido. La razón fisiopatológica de esa reactividad cruzada no está del todo aclarada. Lo que sí se sabe es que la asociación entre la infección por Treponema pallidum y la aparición de anticuerpos anticardiolipina es muy consistente, lo que la convirtió en la base de las pruebas de cribado.

Preguntas frecuentes

¿Difosfatidilglicerol y cardiolipina son lo mismo?

Sí. Difosfatidilglicerol es el nombre químico sistemático de la molécula, que describe su estructura. Cardiolipina es el nombre trivial, más frecuente en la práctica clínica y en la literatura antigua, y recuerda su descubrimiento en el corazón. Ambos términos son intercambiables.

¿Por qué se localiza casi solo en la mitocondria?

Porque la mitocondria conserva rasgos del ancestro bacteriano del que procede. La membrana plasmática de las bacterias contiene difosfatidilglicerol; el resto de las membranas de la célula eucariota no lo requiere. La forma cónica de la molécula, además, encaja bien en la geometría curvada de las crestas mitocondriales, donde se concentran los complejos de la cadena respiratoria.

¿Qué son los anticuerpos anticardiolipina?

Son autoanticuerpos que reconocen a la cardiolipina y, en realidad, a complejos formados por ella con proteínas plasmáticas como la β2-glicoproteína I. Su presencia caracteriza el síndrome antifosfolipídico, un trastorno autoinmune que predispone a la trombosis y a la pérdida gestacional recurrente. También aparecen de forma transitoria en algunas infecciones, como la propia sífilis, en las que su significado es distinto.

Referencias

1. Real Academia Nacional de Medicina de España. Cardiolipina. Diccionario de términos médicos.
2. Guía Metabólica, Hospital Sant Joan de Déu. Síndrome de Barth.
3. Manual MSD, versión para profesionales. Sífilis.
4. National Organization for Rare Disorders (NORD). Barth Syndrome.