Ferroptosis

Investigadores de la Universidad de Würzburg, en Alemania, han descubierto que la falta de vitamina B2, también conocida como riboflavina, hace que las células tumorales sean más susceptibles a un tipo específico de muerte celular llamada ferroptosis.

El cuerpo humano no puede producir vitamina B2 por sí solo, por lo que es necesario obtenerla a través de la dieta. Esta vitamina se encuentra en productos lácteos, huevos, carne y verduras de hoja verde, y el metabolismo la convierte en moléculas que protegen a las células del daño oxidativo, entre otras funciones.

El estudio, realizado en el Centro Rudolf Virchow (RVZ) de la Universidad Julius-Maximilians de Würzburg (JMU), reveló que esta función protectora de la vitamina B2 también tiene un lado negativo: también protege a las células cancerosas. Según Vera Skafar, estudiante de doctorado que participó en la investigación, “La vitamina B2 juega un papel crucial en la protección de las células cancerosas contra la ferroptosis, una forma especial de muerte celular programada”. Los resultados de la investigación han sido publicados en la prestigiosa revista Nature Cell Biology.

¿Cómo se relacionan la vitamina B2 y la ferroptosis?

El cuerpo humano utiliza la muerte celular programada para eliminar las células dañadas o peligrosas de forma controlada, sin causar inflamación en los tejidos circundantes. La ferroptosis, en particular, está asociada a diversas afecciones patológicas, como el cáncer y las enfermedades neurodegenerativas. A diferencia de otras vías de muerte celular, la ferroptosis se desencadena cuando la peroxidación lipídica impulsada por el hierro supera la protección antioxidante de la célula. Las células cancerosas a menudo evitan la ferroptosis potenciando los sistemas de defensa redox. Este estudio destaca el metabolismo de la vitamina B2 como un contribuyente importante a estas defensas, lo que sugiere que atacar los cofactores derivados de la riboflavina podría debilitar la resistencia a la ferroptosis y hacer que los tumores sean más vulnerables.

Un posible inhibidor

La proteína FSP1, un foco de investigación del grupo, es uno de los componentes responsables de proteger a las células sanas de la muerte celular. La vitamina B2 apoya a la proteína en esta tarea. Utilizando la edición del genoma y modelos de células cancerosas, los investigadores observaron que una deficiencia de la vitamina hacía que las células cancerosas fueran más susceptibles a la ferroptosis.

Idealmente, sería posible utilizar esto terapéuticamente: desactivar la vía metabólica de la vitamina B2 y, por lo tanto, desencadenar específicamente la muerte de las células cancerosas. «Sin embargo, todavía falta un inhibidor que pueda hacer esto», afirma Skafar. Los investigadores abordaron esta limitación utilizando roseoflavina, un compuesto natural con una estructura similar a la vitamina B2 y producido por bacterias.

En camino hacia terapias contra el cáncer dirigidas utilizando la ferroptosis

En el laboratorio, el equipo del profesor Friedmann Angeli probó la sustancia activa en modelos de células cancerosas: «Resultó que la roseoflavina desencadena la ferroptosis en bajas concentraciones», dice el líder del grupo, «nuestros experimentos demuestran la viabilidad de este concepto». El estudio allana así el camino para el desarrollo de terapias contra el cáncer dirigidas basadas en la ferroptosis.

En el siguiente paso, el grupo de trabajo del RVZ se centrará en el desarrollo de inhibidores del metabolismo de la vitamina B2, con el objetivo de evaluar su uso en modelos preclínicos de cáncer.

Friedmann Angeli añade: «La ferroptosis no es relevante solo para el cáncer. Cada vez hay más evidencia que sugiere que también contribuye a los procesos patológicos en las enfermedades neurodegenerativas y al daño tisular tras un trasplante de órganos o una lesión por isquemia-reperfusión». Comprender cómo el metabolismo de la vitamina B2 influye en la ferroptosis podría tener, por lo tanto, implicaciones más amplias para las enfermedades en las que está implicada una ferroptosis excesiva o insuficiente.

Financiación

El estudio recibió financiación del programa prioritario «Ferroptosis: de las bases moleculares a las aplicaciones clínicas» (SPP2306) de la Fundación Alemana de Investigación (DFG). También se llevó a cabo bajo el proyecto DeciFerr (Deciphering and exploiting ferroptosis regulatory mechanism in cancer) liderado por el profesor Friedmann Angeli. Este ha sido financiado por el Consejo Europeo de Investigación (ERC) desde mayo de 2024 con una beca Consolidator ERC y casi dos millones de euros.