La médula ósea es un tejido que se encuentra en el interior de los huesos y desempeña una función fundamental, puesto que es donde se encuentran, entre otras, las células madre sanguíneas denominadas células madre hematopoyéticas. Estas células son de vital importancia, ya que a partir de ellas se generan nuevas series celulares, caso de las células progenitoras que darán origen a las células sanguíneas maduras; entre estas últimas se encuentran los glóbulos blancos que combaten las infecciones, los glóbulos rojos que transportan el oxígeno que respiramos y las plaquetas que ayudan a la coagulación de la sangre.
La producción de células sanguíneas y su liberación a la sangre se denomina hematopoyesis. Los glóbulos blancos -también llamados leucocitos- desempeñan un papel muy importante en el sistema inmunitario, que es el sistema de defensa del organismo contra las infecciones y diferentes enfermedades. Aunque pueden madurar en la propia médula ósea, los glóbulos blancos también maduran e incluso pueden almacenarse en otros órganos especializados del sistema inmunitario como son el timo y bazo. Si se desarrolla una infección, los glóbulos blancos atacan y destruyen las bacterias, los virus u otros organismos que estén causando dicha infección y ayudan a eliminar los desechos de los tejidos. Estas células pueden incluso combatir replicaciones erróneas de otras células (células cancerígenas).
Hay varios tipos de glóbulos blancos y cada uno de ellos ejerce una función específica. Pertenecientes al sistema inmunitario innato, los neutrófilos son las primeras células inmunitarias que llegan al lugar de la infección y pueden fagocitar (ingerir y destruir) a los microorganismos invasores. Los monocitos también intervienen en procesos de fagocitosis mediante mecanismos diferentes a los neutrófilos; cabe destacar que son células muy plásticas, puesto que existen subpoblaciones de monocitos en sangre con propiedades pro-inflamatorias, anti-inflamatorias e intermedias cuyo equilibrio es importante para mantener el estado de salud. Los monocitos tienen la capacidad de transformarse en macrófagos, en cuya forma diferenciada ejercen preferentemente su función limpiadora (fagocítica), además de participar en un amplio espectro de funciones moduladoras de la inflamación. Otro tipo de glóbulos blancos son los linfocitos, pertenecientes al sistema inmunitario adquirido, que ayudan al reconocimiento (linfocitos B) y a la destrucción (linfocitos T) de microorganismos y partículas invasoras o de células no reconocidas como propias del huésped.
En la médula ósea, junto con las células madre hematopoyéticas, glóbulos blancos, glóbulos rojos y plaquetas, coexisten otras células ricas en grasas que se denominan adipocitos y forman el tejido graso (tejido adiposo) de la médula ósea. En base a la riqueza de células hematopoyéticas o de células adipocíticas, se observan dos tipos de médula ósea: la médula ósea roja (cuyo color se debe a la presencia de glóbulos rojos), en la que hay poco tejido adiposo y un gran número de células hematopoyéticas; y la médula ósea amarilla (cuyo color se debe a la presencia de adipocitos del tejido adiposo), aunque en ella también pueden encontrarse células madre hematopoyéticas y células inmunitarias, pero en menor número.
La médula ósea es un órgano dinámico y su composición cambia con la edad, por el tipo de nutrición o un estado patológico determinado. Durante el proceso de envejecimiento normal, hay una conversión fisiológica de la médula ósea roja (hematopoyética) hacia la médula ósea amarilla (adiposa). Al nacer y durante las primeras etapas de la vida, la médula ósea se compone principalmente de células hematopoyéticas (médula ósea roja), un signo de un sistema inmunitario en plena actividad. En edades más avanzadas, la mayor parte de la médula ósea ya es amarilla, al estar principalmente compuesta de tejido graso a costa de una diminución de la médula ósea roja, es decir, de células hematopoyéticas, un signo de un sistema inmunitario debilitado.
Entre las diversas patologías que aumentan el tejido adiposo de la médula ósea se encuentra la obesidad inducida por la dieta. La obesidad ha sido definida por la OMS como la acumulación anormal o excesiva de células grasas (adipocitos) en el tejido adiposo (extramedular) que genera un proceso inflamatorio que suele ser crónico y de baja intensidad. Se estima que en 2025 la obesidad afectará en España al 33% de los hombres y al 28% de las mujeres, algo de suma importancia teniendo en cuenta que la obesidad constituye un claro factor de riesgo para el desarrollo de las principales enfermedades crónicas de nuestro tiempo, como las enfermedades cardiovasculares, la diabetes mellitus tipo 2, la hipertensión arterial, ciertos tipos de cáncer e incluso alteraciones respiratorias, digestivas e inmunológicas. De hecho, la obesidad causa daños en el sistema inmunitario, induciendo alteraciones en el comportamiento de diversas células y moléculas inmunitarias, y disminuyendo su capacidad de respuesta. Todo ello determina que los cambios en el tejido adiposo de la médula ósea durante la obesidad podrían provocar a su vez cambios en los mecanismos que regulan la actividad de las células madre y progenitoras hematopoyéticas para producir células sanguíneas y mantener un sistema inmunitario en forma.
El tejido adiposo está especializado en el almacenamiento de energía en forma de triglicéridos. El principal constituyente de los triglicéridos son los ácidos grasos, tras cuyo catabolismo se obtiene energía. Los ácidos grasos también desempeñan un papel esencial en la regulación del metabolismo y en el equilibrio interno (homeostasis) de las células. Las grasas (triglicéridos) se incorporan en nuestro organismo mediante la ingesta de los alimentos que las contienen. Se conoce que la cantidad de grasa ingerida y su composición en ácidos grasos influyen en la formación, composición y funcionalidad del tejido adiposo que se encuentra ubicado entre los órganos o debajo de la piel. Sin embargo, poco se conoce sobre el efecto de los ácidos grasos de la dieta en la composición del tejido adiposo de la médula ósea y su posible influencia sobre las células hematopoyéticas. Como se ha indicado anteriormente, a diferencia de los otros tejidos adiposos (extramedulares) del organismo, las células grasas de la médula ósea existen en un microambiente que contiene poblaciones únicas de células hematopoyéticas; por lo tanto, los procesos de formación y mantenimiento de células sanguíneas (hematopoyesis) podrían estar regulados por la composición y funcionalidad de los adipocitos del tejido adiposo de la médula ósea.
Análisis del efecto comparativo de tres dietas
Una de las causas del aumento de la obesidad y los problemas asociados a ella es el incremento de la ingesta de grasas saturadas, es decir, ricas preferentemente en ácido palmítico; mientras que una Dieta Mediterránea, considerada la más sana, es particularmente rica en aceite de oliva, es decir, en ácido oleico. Muchos estudios previos también otorgan a los ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga de la familia Omega-3 (ácido eicosapentaenoico, EPA, y ácido docosahexaenoico, DHA) ciertas propiedades beneficiosas para la salud. Los objetivos de nuestro trabajo consistieron en averiguar el efecto comparativo de tres dietas obesogénicas (por incremento de la fracción grasa en su composición) en ratones sanos sobre la composición del tejido adiposo de la médula ósea y la hematopoyesis: una primera dieta enriquecida con una grasa saturada, una segunda dieta enriquecida con aceite de oliva (desprovisto de componentes minoritarios) y una tercera dieta enriquecida con el mismo aceite de oliva anterior pero adicionada con una dosis de EPA y DHA. La intervención nutricional tuvo una duración de 20 semanas y los tres tipos de dietas grasas fueron elaboradas para mantener el mismo contenido de calorías. También se utilizó un cuarto grupo de animales alimentados con una dieta control de mantenimiento. Se analizaron diferentes parámetros metabólicos en los ratones obesos y las características de las células madre hematopoyéticas y células inmunitarias en medula ósea; así como de las células inmunitarias en sangre (como medio transportador) y en bazo (como órgano activo e implicado en su almacenamiento).
Nuestros estudios mostraron que todas las dietas ricas en grasa fueron capaces de inducir un perfil obesogénico en los ratones, pero de forma menos disruptiva (pesos corporales menores y cambios metabólicos a veces similares a los ratones controles) en aquellos ratones alimentados con las dietas enriquecidas en aceite de oliva suplementada o no con ácidos grasos Omega-3 con respecto a la dieta enriquecida en grasa saturada. Se observó un aumento de ácido oleico en el líquido extracelular de la médula ósea de los ratones alimentados con las dos dietas que contenían aceite de oliva, lo que indica que la composición de la reserva de ácidos grasos en este tejido adiposo, hasta ahora considerado desconectado y con un metabolismo diferenciado del resto de tejidos adiposos en otras localizaciones anatómicas, fue sensible a los ácidos grasos de la dieta. Las dietas enriquecidas en aceite de oliva, con y sin EPA y DHA, desencadenaron un perfil similar, característico de una expansión de células madre hematopoyéticas y células progenitoras de granulocitos y macrófagos, lo que puede ser crucial para mantener la formación de células sanguíneas (hematopoyesis) y la funcionalidad del sistema inmunitario incluso durante la obesidad.
De hecho, se pudo establecer una relación entre el ácido oleico procedente de las dietas y el mantenimiento específico de los linfocitos T CD4+ en la médula ósea. Este tipo de linfocitos son denominados colaboradores, puesto que ayudan a otras células inmunitarias: por ejemplo, ayudan a los linfocitos B a producir anticuerpos frente a sustancias extrañas (antígenos) y están especializados en secretar ciertos compuestos (citoquinas) que son esenciales para la activación de otros linfocitos T dirigidos a la destrucción de células infectadas o anómalas, y de macrófagos que fagocitan los residuos celulares con más eficacia. La función de los linfocitos T CD4+ es esencial en la inmunidad adquirida, la cual se desarrolla con la exposición a antígenos e implica una respuesta inmediata y específica frente a esos antígenos identificados con anterioridad, previniendo futuras infecciones. Cabe destacar que las dos dietas enriquecidas en aceite de oliva fueron capaces de mantener los monocitos de perfil pro-inflamatorio en la médula ósea al mismo nivel que la dieta control, preservando un microambiente de menor estrés con respecto a la dieta enriquecida con grasa saturada.
En sangre periférica, se observó que las dietas enriquecidas en aceite de oliva fueron pro-activas en el mantenimiento de las células T y en la supresión del programa inflamatorio de los monocitos circulantes, incluso con el desafío del carácter obesogénico de dichas dietas y tras una ingesta a largo plazo.
También fue interesante observar la capacidad de las dietas enriquecidas en aceite de oliva para inducir el reclutamiento y la acumulación de neutrófilos y monocitos pro-inflamatorios en el bazo, probablemente con fines preventivos y con un impacto beneficioso en la respuesta temprana del sistema inmunitario (inmunidad innata) durante la obesidad. Ya se conocía que los monocitos pro-inflamatorios, sintetizadores y secretores de factores asociados con la inflamación pueden acumularse en el bazo en ausencia de alerta inflamatoria; de esta forma, cuando se produce una inflamación, estos neutrófilos y monocitos procedentes del bazo pueden actuar inmediatamente sobre el tejido inflamado (a través del sistema circulatorio, sin esperar a la emergencia de hematopoyesis en la médula ósea) y, acompañados de monocitos anti-inflamatorios, contener y resolver el evento inflamatorio. Es la primera vez que se describe que el aceite de oliva en la dieta puede ejercer un papel preventivo contra el trastorno disfuncional del sistema inmunitario vinculado a la obesidad mediante la regulación de la composición de los ácidos grasos en la médula osea.
Estos estudios sugieren que la ingesta de aceite de oliva produce una remodelación de las reservas de ácidos grasos (aportando ácido oleico) en la médula ósea. Dicha remodelación afecta a la generación y el tráfico de células del sistema inmunitario desde sus orígenes en la propia médula ósea, así como en el bazo (órgano linfático secundario). Unos hallazgos que revelan una nueva estrategia mediante la cual el aceite de oliva puede ser fundamental para combatir el trastorno disfuncional del sistema inmunitario inducido por dietas ricas en grasas durante la obesidad.