El Grupo Biolfar de la Universidad de León (España) investiga desde hace 12 años la proteína transportadora ABCG2/BCRP, que se expresa en la glándula mamaria de los rumiantes.

El Grupo de Investigación Aplicaciones Biológicas de Fármacos (Biolfar) de la Universidad de León (ULE), dirigido por Julio G. Prieto, trabaja en una línea centrada en la proteína transportadora ABCG2/BCRP que se expresa en la glándula mamaria de los rumiantes y participa en el transporte de fármacos y toxinas a la leche.

Las investigaciones en torno a esta línea se iniciaron en 2004 y han continuado a lo largo de tres proyectos del Plan Nacional de I+D+I. En la actualidad está en desarrollo el cuarto, titulado ‘Función y modulación del trasportador ABCG2/BCRP y sus polimorfismos en rumiantes: excreción de fármacos y nutrientes en leche’, del que es investigadora principal Gracia Merino y cuya conclusión se producirá este año.

Una de las investigadoras del Grupo, Ana Isabel Álvarez, explica el interés por trabajar en este sentido. “Iniciamos esta investigación motivados por la importancia económica y sanitaria que tiene la presencia potencial de residuos de fármacos en la leche debido a que suponen pérdidas económicas para los ganaderos y pueden generar resistencias a antibióticos en los consumidores. La identificación de uno de los principales factores implicados en este proceso es por tanto vital para diseñar estrategias que controlen la presencia de residuos farmacológicos en leche”.

La investigación realizada en estos casi 12 años ha permitido al Grupo profundizar en cómo funciona el transportador en vacas Holstein (una especie de vaca productora de leche). En algunos de estos animales, este transportador ABCG2/BCRP presenta un polimorfismo (una forma diferente del mismo gen) que hace que la proteína aumente su función, es decir, “que sea más activa en el transporte provocando la presencia de más cantidad de antibiótico en la leche”. El equipo científico leonés también ha demostrado en ovejas cómo se puede reducir la cantidad de antibiótico en leche mediante la dieta utilizando inhibidores del transportador.

“Sabemos que el paso a leche de un grupo de antibióticos bastante importante usados en diversas infecciones, incluyendo la mastitis (una infección de la glándula mamaria) y que están considerados como «residuos» en leche, depende de esta proteína. Además, también hemos profundizado en el control de su secreción mediante inhibidores. Estos inhibidores son compuestos que pueden formar parte de la alimentación de los rumiantes con el añadido de su consideración como «biosaludables» en la alimentación humana (soja y lignanos). Para que actúen como inhibidores, tienen que administrarse en la dieta de los animales cierto tiempo, por lo que sus niveles en leche aumentan a la vez que disminuyen los de los fármacos”, precisa la investigadora.

El proyecto actual, que está cerca de su finalización, ha permitido conocer que ciertos compuestos que los investigadores llaman endógenos, porque proceden del propio animal, aparecen en leche en mayor cantidad en las vacas portadoras del polimorfismo. Así, el objetivo del Grupo es diseñar un nuevo proyecto en los próximos meses para seguir profundizando en estos resultados y proponer nuevos objetivos.

Obtención de Cultivos Celulares

Por otro lado, el desarrollo de los distintos proyectos del Plan Nacional de I+D+i ha permitido obtener cultivos celulares que presentan o expresan el transportador bovino, con sus dos variantes, y el ovino.

“Estos cultivos nos han sido de gran utilidad porque antes de pasar a los experimentos con animales podemos ver si el transportador puede funcionar con los fármacos o los inhibidores. Llegar a estandarizar este tipo de procedimientos a la larga ahorra trabajo, porque te da seguridad a la hora de hacer los estudios con animales. Por otra parte, hemos caracterizado y localizado a vacas que tienen el polimorfismo en granjas próximas a León para realizar los estudios farmacocinéticos y de secreción a leche”, detalla Álvarez.

Implicaciones en Salud Pública

La presencia de antibióticos en leche está sujeta a una reglamentación estricta, debido a sus implicaciones en Salud Pública. No solo afecta a la calidad de la leche, sino que existe el riesgo de desarrollar resistencias a los medicamentos en las poblaciones de bacterias intestinales en humanos.

De este modo, los estudios llevados a cabo por el grupo Biolfar tienen diversas implicaciones. Los ganaderos deben eliminar la leche en el caso de un animal tratado con alguno de estos antibióticos, y con los avances en el conocimiento del transportador ABCG2/BCRP existe la posibilidad de controlar la presencia de contaminantes y disminuir o acortar los tiempos de espera.

Grupo de Investigación Biolfar 

El Grupo de Investigación Biolfar está compuesto por cinco miembros y nueve investigadores y colaboradores y en la actualidad cuenta con otra importante línea de investigación relacionada con el ácido hialurónico. Las personas que integran el Grupo están vinculadas a diversos departamentos de la ULE y al Hospital Universitario de León, y en su mayoría pertenecen a los institutos de Biomedicina (Ibiomed) y de Desarrollo Ganadero y Sanidad Animal (Indegsal) de la ULE.

En concreto, en la línea de investigación sobre la proteína transportadora ABCG2/BCRP han participado diversos becarios como Rebeca Real, Borja Barrera, Miriam Pérez, Lucía González y Jon A. Otero financiados por el Ministerio, la Diputación de León y el Gobierno Vasco. También otros investigadores como Estefanía Egido, Mivis Pulido, Sergio Valbuena, Manuel Olazábal, Diego Herrero y Verónica Miguel.

Los estudios llevados a cabo han centrado seis tesis doctorales y también algunos trabajos fin de master y fin de grado. El Grupo ha contado con la colaboración de Margarita Marqués y Álvaro de la Fuente, expertos en genética y biología molecular; y de los ganaderos de la explotación GARFI de Santa María del Monte del Condado donde se han realizado los ensayos ‘in vivo’ con las vacas portadoras del polimorfismo. Por otro lado, Gregorio Alcántara (Fefricale) y Juan C. Boixo (Censyra) facilitaron las muestras de sementales para localizar a los animales portadores del polimorfismo.

Referencias Bibliográficas 

• Otero, J. A., Barrera, B., de la Fuente, A., Prieto, J. G., Marqués, M., Álvarez, A. I., y Merino, G. (2015). “Short communication: The gain-of-function Y581S polymorphism of the ABCG2 transporter increases secretion into milk of danofloxacin at the therapeutic dose for mastitis treatment”. Journal of dairy science, 98(1), 312-317.
• González-Lobato, L., Real, R., Herrero, D., de la Fuente, A., Prieto, J. G., Marqués, M. M., … y Merino, G. (2014). “Novel in vitro systems for prediction of veterinary drug residues in ovine milk and dairy products”. Food Additives & Contaminants: Part A, Chemistry, analysis, control, exposure & risk assessment 31(6), 1026-1037.
• Miguel, V., Otero, J. A., García-Villalba, R., Tomás-Barberán, F., Espín, J. C., Merino, G., y Álvarez, A. I. (2014). Role of ABCG2 in Transport of the Mammalian Lignan Enterolactone and its Secretion into Milk in Abcg2 Knockout Mice. Drug Metabolism and Disposition, 42(5), 943-946.