HEMATOLOGÍA

La vitamina K es capaz de inhibir la muerte celular ferroptósica

Nature · 24 agosto 2022

Un equipo de investigadores del Instituto de Metabolismo y Muerte Celular del Helmholtz de Munich (Alemania) ha descubierto una nueva función de la vitamina K, al observar que actúa como antioxidante inhibiendo eficazmente la muerte celular ferroptósica.

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 lo tanto, los presentes hallazgos 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.

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 Eikan Mishima y Marcus Conrad estudió 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 Eikan, primer autor del estudio.

En 2019, un equipo de investigadores ya identificó una enzima como un novedoso y fuerte inhibidor de la ferroptosis: la proteína supresora de la ferroptosis-1 (FSP1).

El equipo ha descubierto ahora que la forma totalmente reducida de la vitamina K (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.

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 Conrad.

Además, 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 Conrad.

Referencia: Nature. 2022;10.1038/s41586-022-05022-3. doi:10.1038/s41586-022-05022-3