En un artículo reciente en JBC, titulado con fina ironía «Ejerciendo la bioquímica sin permiso», su autor H. Franklin Bunn -científico cuyo nombre está indisolublemente unido a la hemoglobina- nos cuenta que en el «otoño tardío» de su carrera científica se atrevió a adentrarse en el «arcano mundo de los lípidos» (1). La palabra arcano significa misterioso, secreto, oscuro, difícil de entender. Y sí, es innegable que, a diferencia de azúcares, proteínas y sobre todo ácidos nucleicos, los lípidos han transitado demasiado tiempo por caminos recónditos, procelosos y, sobre todo, muy poco glamurosos. Recordando que el papel biológico tradicionalmente asignado a los lípidos es el de ejercer funciones tan básicas como la formación de membranas o proveer de soporte energético a las células, todo esto puede llegar a entenderse y tal vez incluso a disculparse. Por fortuna, los tiempos siempre están cambiando y la imagen reciente de los lípidos ha mejorado notablemente con el descubrimiento de que, además de cumplir con misiones, digamos tan poco estimulantes, también son reguladores fundamentales de los procesos de transducción de señal que posibilitan la correcta comunicación intra y extracelular (2). Desde este nuevo punto de vista, puede por tanto decirse que en realidad los lípidos son las biomoléculas más importantes, ya que son imprescindibles y decisivos en la regulación de nuestros procesos vitales. Pero además, los desequilibrios en el metabolismo lipídico causan un gran número de enfermedades de elevada mortalidad y morbilidad, tales como los trastornos cardiovasculares, diabetes, artritis y Alzheimer entre muchas otras. Puesto que es obvio que nuestro objetivo como científicos ha de ser el de intentar curar estas enfermedades, una de nuestras primeras tareas deberá ser identificar qué lípidos están implicados y cuál es su función. Para dar respuesta a estas interrogantes disponemos hoy en día de un arma muy poderosa: la lipidómica.
Como viene implícito en su denominación, la lipidómica es el resultado de aplicar aproximaciones «ómicas» al estudio del total de lípidos presentes en un sistema biológico. O, dicho de forma más elegante, lipidómica es la «caracterización completa de las especies moleculares de naturaleza lipídica presentes en un sistema biológico, así como de sus funciones con respecto a la expresión de las enzimas y proteínas implicadas en su metabolismo y a su regulación génica» (3). Así pues, la lipidómica no sólo requiere complejos análisis, sino que la información a obtener ha de ser puesta en el contexto biológico adecuado a través de la caracterización paralela de enzimas, genes y cualquier otro factor relacionado. Adviértase pues el énfasis integrador de la lipidómica, que, como parte que es de la metabolómica, no pretende sino dotar de significado fisipatológico al gran número de datos genómicos y proteómicos que las nuevas tecnologías nos ponen sobre la mesa. Y es que, en muchos casos, lo que es predictivo de enfermedad no es que un gen o proteína falten o se sobreexpresen, sino las variaciones que a nivel de metabolitos producen dichos cambios (4). De ahí que la lipidómica esté encontrando una utilidad cada vez mayor para el diagnóstico de diferentes patologías y, sobre todo, para la búsqueda de nuevos marcadores de enfermedad.
La herramienta por excelencia de la lipidómica es la espectrometría de masas. Gracias a esta tecnología es hoy posible identificar con gran sensibilidad (fmol-pmol) una enorme variedad de analitos ionizados en mezclas complejas según su relación masa/carga. También proporciona información estructural mediante la fragmentación de los iones producidos, lo que puede realizarse tantas veces como sea necesario. Entre los sistemas de ionización empleados habitualmente en lipidómica pueden mencionarse la ionización por electrospray (ESI), la ionización química a presión atmosférica (APCI) y la ionización/desorción laser asistida por matriz (MALDI). Los analizadores más utilizados son: trampa iónica, triple cuadrupolo y cuadrupolo-tiempo de vuelo (Q-ToF). Todas estas aplicaciones poseen sus ventajas e inconvenientes e, idealmente, la elección de la combinación fuente de ionización-analizador de iones a utilizar dependerá del tipo de muestra a estudiar y de la información que se espere obtener. Existen dos modalidades diferentes de análisis lipidómico, denominadas genéricamente «lipidómica global» y «lipidómica dirigida». En la primera de ellas, el objetivo es analizar el lipidoma completo de una muestra biológica y se realiza en la mayoría de los casos inyectando la muestra directamente en el espectrómetro de masas («shotgun lipidomics«) (5). Ello redunda en gran rapidez de análisis, pero presenta el problema de pérdida de señal, que impide la detección de determinadas especies. En la segunda estrategia, se busca estudiar sólo ciertas clases de lípidos, para lo cual el espectrómetro se acopla a un sistema de separación cromatográfica previa, lo que confiere gran sensibilidad, especificidad estructural y precisión cuantitativa (6).
Debido a su inherente complejidad, la investigación lipidómica presenta grandes desafíos. A diferencia de lo que ocurre con la genómica y la proteómica, no es posible estimar a priori ni el número ni la estructura química de todos los analitos que pueda haber en una muestra, ni es tampoco posible desarrollar métodos únicos para la extracción, separación y detección de tantas especies moleculares distintas. Pese a ello, o quizás precisamente por ello, el mundo de los lípidos bioactivos y la lipidómica concita últimamente tanto interés. Tal vez tildarlo de arcano no era mala idea después de todo.

Referencias:
- Bunn, H. F. (2013) Practicing biochemistry without a license. J. Biol. Chem. 288: 5062-5071.
- Shimizu, T. (2008) Lipid mediators in health and disease: enzymes and receptors as therapeutic targets for the regulation of immunity and inflammation. Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. 49: 123-150.
- Spener, F., Lagarde, M., Géloën, A. & Record, M. (2003) What is lipidomics? Eur. J. Lipid Sci. Technol. 105: 481-482.
- Dennis, E. A. (2009) Lipidomics joins the omics evolution. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 106: 2089-2090.
- Han, X. & Gross, R.W. (2005) Shotgun lipidomics: electrospray ionization mass spectrometric analysis and quantitation of cellular lipidomes directly from crude extracts of biological samples, Mass Spectrom. Rev. 24, 367-412.
- Myers, D.S., Ivanova, P.T., Milne S.B. & Brown H.A. (2011) Quantitative analysis of glycerophospholipids by LC-MS: acquisition, data handling, and interpretation. Biochim. Biophys. Acta 1811: 748-757.