Muchos siempre han relacionado el vino con la alegría. Pero este lunes el Consejo Superior de Investigaciones Científicas ha publicado una nota de prensa para informar de que han patentado una nueva forma de producir serotonina, conocida como la "hormona de la felicidad", a partir de una levadura de vino modificada genéticamente. Se trata de un trabajo desarrollado por el Grupo de Biología de Sistemas en Levaduras de Interés Biotecnológico del Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos (IATA), centro que pertenece al CSIC, y que ya ha sido patentado como una manera de producción más "sostenible y eficiente".

Actualmente para producir serotonina y sus precursores, como el triptófano o el hidroxitriptófano, se utiliza la síntesis química, que se realiza a partir de la extracción de las semillas de la planta africana Griffonia simplicifolia. Sin embargo, de acuerdo con el CSIC, este proceso es largo, costoso y poco sostenible, arroja bajas tasas de recuperación, y puede variar estacionalmente de un lote a otro.

En este punto entra la nueva tecnología patentada por el CSIC, que apuesta por la producción biotecnológica de estas moléculas de alto valor añadido a partir de fuentes como la glucosa y el amonio, presentes en muchos subproductos de la industria agroalimentaria, como el mosto de uva concentrado, el bagazo de naranja o diferentes tipos de melazas.

Concretamente, la materia prima de esta técnica sería la levadura de vino Saccharomyces cerevisiae, que se utiliza habitualmente en diferentes procesos fermentativos como el vino, la cerveza y el pan. Los investigadores del IATA ya llevaban tiempo estudiándola como fuente alternativa y sostenible para producir hidroxitirosol, un polifenol presente de forma natural en el aceite de oliva. Y a partir de ahí, pensaron que este microorganismo también podría utilizarse como cepa superproductora de otros compuestos, como la serotonina o la melatonina.

Desde el CSIC aseguran que esta investigación "abre un camino para desarrollar estrategias biotecnológicas similares en el futuro". Y señalan que la estructura de la serotonina "representa un valioso marco molecular con especial interés en la síntesis de numerosas moléculas de gran valor en diferentes sectores", como la melatonina, clave en la regulación del ciclo del sueño, o algunos compuestos químicos de interés por sus propiedades antivirales (eudistominas), o sedantes, antitumorales y antimicrobianos (beta-carbolinas).

La idea es, además, que esta nueva técnica sea más rentable. "Estamos trabajando para mejorar la viabilidad desde el punto de vista económico e industrial. Este proceso es más sostenible, pero estamos avanzando para que además sea más viable desde el punto de vista económico", explicó José Manuel Guillamón, investigador principal del trabajo, que relata a El Independiente qué se hace actualmente con esa serotonina sintética.

"Curiosamente, y a pesar de lo que está descrito sobre su papel fisiológico en nuestra salud, sobre todo en la salud mental, no se suele utilizar como fármaco. Los fármacos para paliar los niveles bajos de serotonina están basados en inhibidores de la recaptación de serotonina, que son los típicos fármacos para tratar la depresión, pero no hay medicamentos en los que se administre serotonina vía oral con esta finalidad", desliza.

"Por otra parte, si que hay preparados nutraceúticos que se publicitan para aumentar los niveles de serotonina, pero lo que se suele suministrar son los precursores de la serotonina: triptófano e hidroxitriptófano. No entendemos porque no hay preparados directamente de serotonina, si es por la dificultad de obtenerla o por otros problemas. Si fuese por la dificultad de obtenerla, nuestra idea es que nuestra tecnología permitiría obtenerla de una forma barata y, esperamos, viable desde un punto de vista industrial", añade.

El papel de la serotonina

Pocos neurotransmisores son más conocidos popularmente que la serotonina, apodada como la "hormona de la felicidad" por su asociación con la sensación de bienestar. Se trata de una pieza clave en el correcto funcionamiento del sistema nervioso, el sistema inmunitario y el eje intestino-microbiota-cerebro.

El Instituto Nacional del Cáncer de Estados Unidos la define como una "sustancia que se encuentra por lo general en el tubo digestivo, el sistema nervioso central (encéfalo y médula espinal) y las plaquetas y que funciona como neurotransmisor (sustancia que usan los nervios para enviarse mensajes entre sí) y vasoconstrictor (sustancia que hace que los vasos sanguíneos se estrechen)". Y detallan que se cree que una concentración baja de serotonina es causa de depresión.

"En el ser humano, la serotonina se sintetiza mayoritariamente en el tracto gastrointestinal, en parte como consecuencia del metabolismo de la microbiota intestinal, y, de manera minoritaria, en el cerebro. Está ampliamente demostrado el papel de este neurotransmisor en la regulación de los estados de ánimo, la conducta social, alimentaria o sexual, así como en el sueño, la atención o la ansiedad. Además, su estructura química la convierte en un potente antioxidante", explican desde el CSIC.

Aplicaciones en el sector alimentario y cosmético

Guillamón comenta qué tienen pensado hacer con la serotonina que ellos fabriquen: "Si el proceso es viable a nivel industrial, cosa que habría que ir madurando, porque hasta ahora todo se ha hecho a nivel de laboratorio, podría ser utilizada en sectores clásicos como el farmacéutico o nutracéutico. También podría utilizarse como un aditivo alimentario, para reforzar determinados alimentos, que ya destacan por la presencia de esta molécula en su composición, o en alimentación animal, donde se le han visto efectos muy positivos en disminuir el estrés y aumentar el bienestar animal".

"Por último, el sector de la cosmética puede representar una oportunidad dado su carácter antioxidante y fotoprotector. Además, la estructura de esta molécula representa un valioso marco molecular que ofrece una plétora de oportunidades para la síntesis de numerosas moléculas de uso en diferentes sectores. La serotonina, podría servir como molécula precursora para la síntesis de ingredientes activos que se utilizan como productos farmacéuticos, como la melatonina (regulador del ciclo del sueño), triptanos (migrañas), β-carbolinas (sedantes, anticonvulsivos, antitumorales, antimicrobianos) y eudistominas (antivirales), entre muchos otros", zanja el investigador.