Hermanos de armas: El cerebro y sus vasos sanguíneos
Rebanada de un cerebro embrionario de ratón que muestra el desarrollo de células endoteliales vasculares (verde) y células murales (roja). Este último puede contraerse y, por lo tanto, influir en el flujo de sangre en los vasos. Crédito: MPI de Inmunobiología y Epigenética, B. Sheikh
El cerebro es nuestro órgano metabólicamente activo y que más energía consume. Es responsable de nuestros pensamientos, ideas, movimiento y capacidad de aprender. Nuestro cerebro está alimentado por 600 km de vasos sanguíneos que le aportan nutrientes y eliminan los productos de desecho. Sin embargo, el cerebro también es muy frágil. Por lo tanto, los vasos sanguíneos del cerebro han evolucionado para formar una estrecha barrera protectora, la barrera hematoencefálica, que restringe el movimiento de moléculas dentro y fuera del cerebro. Es esencial que el cerebro pueda regular su entorno. Por un lado, se evita eficazmente que los patógenos o toxinas entren en el cerebro, pero por otro lado, los mensajeros o nutrientes necesarios pueden pasar a través de ellos sin obstáculos.
La epigenética activa el programa de nutrición
Dada su estrecha relación, es importante que el cerebro y sus vasos se comuniquen ampliamente entre sí. Un trabajo reciente en el laboratorio de Asifa Akhtar en Freiburg ha demostrado que los vasos sanguíneos pueden detectar el estado metabólico de las células neuronales vecinas.
Los investigadores descubrieron que el regulador epigenético MOF es necesario para equipar a las neuronas con las enzimas metabólicas adecuadas. necesario para procesar los ácidos grasos. «Algo tiene que decirle a las células neuronales que hay nutrientes alrededor y deben activar los programas necesarios para procesarlos», explica Bilal Sheikh, autor principal del estudio. «MOF va al ADN y activa los programas genéticos que permiten que las células procesen los ácidos grasos en el cerebro».
Los ácidos grasos se encuentran en los alimentos y se usan para generar energía y ensamblar los lípidos complejos requeridos en las células. membranas Cuando la actividad de MOF es defectuosa, como ocurre en los trastornos del desarrollo neural, las neuronas no pueden procesar los ácidos grasos. Esto conduce a su acumulación en los espacios intersticiales entre las células cerebrales. En sus estudios, el equipo de Asifa Akhtar descubrió que los vasos sanguíneos neurales detectan este desequilibrio en los ácidos grasos, lo que los estimula a generar una respuesta al estrés al aflojar la barrera hematoencefálica. Si el desequilibrio metabólico persiste, la barrera hematoencefálica con fugas puede inducir un estado de enfermedad.
Rotura de los vasos sanguíneos neurales
El estudio sienta las bases para una mejor comprensión de cómo las células neurales y Los vasos sanguíneos se comunican entre sí en el cerebro e ilustra cómo los cambios en el entorno metabólico de un tipo de célula en un órgano complejo pueden afectar directamente la funcionalidad de las células circundantes y, por lo tanto, afectar la función general del órgano. «Nuestro trabajo muestra que el metabolismo adecuado en el cerebro es fundamental para su salud. Un entorno metabólico neural defectuoso puede inducir inflamación vascular, disfunción de las células que forman la barrera hematoencefálica y aumento de la permeabilidad. Lo que puede seguir es la ruptura de los vasos sanguíneos neurales, » explica Asifa Akhtar. Esto es particularmente importante, ya que la ruptura de los vasos sanguíneos neurales es un rasgo característico de la aparición de enfermedades relacionadas con la edad, como la enfermedad de Alzheimer y la demencia vascular. Una mejor caracterización de los cambios moleculares que inducen la disfunción vascular ayudará a diseñar mejores tratamientos para estas patologías debilitantes.
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Descubrimiento de una proteína esencial que controla el desarrollo y las funciones de los vasos sanguíneos del cerebro Más información: Bilal N. Sheikh et al, Neural metabolic desequilibrio inducido por la disfunción de MOF desencadena la activación y degradación de pericitos de vasculatura, Nature Cell Biology (2020). DOI: 10.1038/s41556-020-0526-8 Información de la revista: Nature Cell Biology
Proporcionado por el Instituto Max Planck de Inmunobiología y Epigenética Cita: Hermanos de armas: El cerebro y sus vasos sanguíneos (15 de junio de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-06-brothers-arms-brain-blood-vessels.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.