Esfingolípido

Qué es un esfingolípido

Un esfingolípido es cualquier lípido que contenga como base una esfingosina o una de sus variantes (las llamadas bases esfingoides). Lo que lo separa de los glicerofosfolípidos, que son los otros grandes componentes lipídicos de las membranas, es precisamente esa base: mientras los glicerofosfolípidos se construyen sobre un esqueleto de glicerol, los esfingolípidos parten de la esfingosina. La diferencia no es solo estructural. Los esfingolípidos tienden a formar enlaces por puentes de hidrógeno entre sí con más facilidad que los glicerofosfolípidos, lo que les confiere una mayor rigidez en la membrana y los convierte en componentes preferentes de los microdominios conocidos como balsas lipídicas.

El nombre procede de la raíz griega Σφίγξ (Sphingx, "esfinge"), empleada por el médico alemán Johann Ludwig Wilhelm Thudichum cuando aisló estos compuestos del cerebro humano en la década de 1880. Thudichum los consideró tan misteriosos como los acertijos de la esfinge mitológica, y así quedó bautizada toda la familia. Tuvieron que pasar más de medio siglo para que la bioquímica resolviera la estructura del compuesto fundador, la esfingosina, en 1947.

Estructura común y clasificación

Todos los esfingolípidos comparten un núcleo estructural: la ceramida. Esta se forma cuando un ácido graso de cadena larga se une al grupo amino de la esfingosina mediante enlace amida. A partir de la ceramida, lo que distingue a las distintas subclases es la naturaleza del grupo polar que se incorpora al hidroxilo primario de la posición 1.

Las esfingomielinas llevan un grupo fosfocolina (o, más raramente, fosfoetanolamina) y son, por tanto, fosfolípidos. Constituyen los esfingolípidos más abundantes en los tejidos humanos y se concentran especialmente en la vaina de mielina que envuelve los axones del sistema nervioso.

Los glucoesfingolípidos, en cambio, incorporan uno o más azúcares. Dentro de este subgrupo se encuentran los cerebrósidos (ceramida con un solo monosacárido, galactosa o glucosa), los sulfátidos (cerebrósidos esterificados con sulfato, abundantes en la sustancia blanca cerebral), los globósidos (con cadenas cortas de oligosacáridos neutros, presentes en los eritrocitos como antígenos del sistema ABH) y los gangliósidos (con oligosacáridos que contienen ácido siálico, particularmente concentrados en las neuronas). Cada subclase ocupa un nicho biológico propio, y la proporción relativa varía según el tejido: el cerebro adulto es rico en galactocerebrósidos y gangliósidos, mientras que el hígado y el bazo contienen sobre todo glucocerebrósidos.

Funciones biológicas

La visión clásica de los esfingolípidos como meros componentes estructurales de la membrana se ha revisado profundamente desde la década de 1980. Hoy se reconocen al menos tres niveles de función.

En el plano estructural, los esfingolípidos contribuyen a la rigidez y la asimetría de la membrana plasmática. Se localizan preferentemente en la hemicapa externa y, junto con el colesterol, forman las balsas lipídicas: microdominios ordenados que sirven de plataforma para receptores, enzimas de señalización y proteínas de transporte.

En el plano de la señalización, varios intermediarios del metabolismo esfingolipídico funcionan como segundos mensajeros. La ceramida promueve la apoptosis y la detención del ciclo celular; la esfingosina-1-fosfato (S1P), en cambio, ejerce efectos opuestos y favorece la supervivencia, la proliferación y la migración. Ese antagonismo se ha descrito como un "reóstato" cuyo desequilibrio se relaciona con procesos patológicos diversos.

En el plano del reconocimiento celular, los glucoesfingolípidos expuestos en la superficie actúan como antígenos tisulares. Los antígenos del sistema de grupos sanguíneos ABH, por ejemplo, se expresan en globósidos de la membrana eritrocitaria, y determinados gangliósidos sirven de receptor para toxinas bacterianas como la toxina colérica.

Relevancia en patología por depósito lisosomal

La degradación de los esfingolípidos complejos sigue una secuencia ordenada de hidrólisis dentro de los lisosomas. Cada paso lo cataliza una enzima específica, muchas de las cuales requieren la colaboración de proteínas activadoras llamadas saposinas. Un defecto genético en cualquiera de esas enzimas provoca la acumulación del sustrato no degradado y da lugar al grupo de enfermedades conocido como esfingolipidosis, que incluye la enfermedad de Gaucher, la enfermedad de Fabry, la enfermedad de Tay-Sachs y la enfermedad de Krabbe, entre otras.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene la palabra esfingolípido?

Del griego Σφίγξ (Sphingx, "esfinge") y del alemán Lipoid ("sustancia grasa"). El nombre se remonta al trabajo de Thudichum en Londres durante las décadas de 1870 y 1880, cuando estos compuestos del cerebro se resistían a los análisis químicos disponibles, como los acertijos de la esfinge del mito griego.

¿Son lo mismo los esfingolípidos y los fosfolípidos?

No, aunque se solapan parcialmente. Fosfolípido es cualquier lípido que contenga un grupo fosfato; esfingolípido, cualquier lípido construido sobre una base esfingoide. La esfingomielina cumple ambas condiciones: es un fosfolípido y un esfingolípido. Los cerebrósidos y los gangliósidos, en cambio, son esfingolípidos pero no fosfolípidos, porque llevan azúcares en lugar de fosfato.

¿Dónde se concentran los esfingolípidos en el organismo?

En el tejido nervioso. La vaina de mielina contiene una proporción elevada de esfingomielina y galactocerebrósidos, y la corteza cerebral es rica en gangliósidos. Fuera del sistema nervioso se encuentran en la membrana de prácticamente todas las células, pero en menor proporción relativa.

¿Qué ocurre cuando no se degradan correctamente?

Se acumulan dentro de los lisosomas y causan las esfingolipidosis, un grupo de enfermedades hereditarias raras. La más frecuente es la enfermedad de Gaucher, con una prevalencia de aproximadamente 1 caso por cada 40 000 a 60 000 nacidos vivos en la población general (sensiblemente mayor en judíos asquenazíes).

Referencias

1. Manual MSD, versión para profesionales. Algunas esfingolipidosis.
2. Universidad de Alcalá, Departamento de Bioquímica. Funciones de los esfingolípidos.
3. Anales de la Real Academia Nacional de Medicina de España. Esfingolípidos sencillos con actividad biológica, y sus propiedades físicas en membranas biológicas.
4. Biblioteca Nacional de Medicina de Estados Unidos. Trastornos del metabolismo de los lípidos. MedlinePlus en español.