Estudio apunta a un nuevo enfoque potencial para tratar el glaucoma y la enfermedad de Alzheimer
David Calkins, PhD. Crédito: Centro Médico de la Universidad de Vanderbilt
Investigadores del Centro Médico de la Universidad de Vanderbilt (VUMC) han demostrado por primera vez que cuando un nervio óptico en el ojo está dañado, como en el glaucoma, el nervio óptico opuesto viene al rescate compartiendo su energía metabólica.
Al hacerlo, sin embargo, el nervio óptico no dañado se vuelve vulnerable a más estrés metabólico, lo que podría explicar por qué la neurodegeneración observada en esta y otras enfermedades se propaga entre las regiones del cerebro.
«Esta es la primera demostración de los recursos metabólicos que se comparten entre los dos ojos y los nervios ópticos», dijo David Calkins, Ph.D., vicepresidente del Departamento de Oftalmología y Ciencias Visuales de VUMC y director del Centro de Investigación de la Visión de Vanderbilt.
El informe de Calkins y sus colegas, publicado el lunes en Proceedings of the National Academy of Sciences, sugiere un nuevo enfoque potencial para tratar enfermedades neurodegenerativas como el glaucoma y la enfermedad de Alzheimer al reforzar los recursos metabólicos de las neuronas involucradas.
El glaucoma, una de las principales causas de ceguera, es causado por la sensibilidad a la presión ocular, lo que conduce a la degeneración de la proyección neural del ojo hacia el cerebro.
Los astrocitos, la estrella- en forma de células gliales que almacenan glucógeno y lo liberan como glucosa, el combustible que las neuronas necesitan para funcionar, ya que no almacenan su propia fuente de energía.
Usando imágenes de tomografía por emisión de positrones (PET), que puede mapear el metabolismo actividad de las células en diferentes tejidos, los investigadores demostraron que cuando un nervio óptico se estresaba por un aumento en la presión intraocular, los metabolitos, incluido el glucógeno, se transferían desde el nervio óptico sano a través de su punto de cruce en el cerebro.
» La energía se transfiere por un nervio óptico, a través del quiasma óptico (una estructura en forma de X formada por el cruce de los nervios ópticos) en el cerebro y de regreso al otro ojo, que es una distancia tremenda para que viajen los metabolitos». dijo Calkins.
«No sabemos exactamente cómo se hace», dijo.
Sin embargo, la transferencia depende de la conexina 43 (Cx43), la proteína que forma las uniones gap en los astrocitos. Las uniones comunicantes son canales intracelulares que conectan células adyacentes y que permiten el intercambio de pequeñas moléculas entre ellas.
Cuando Cx43 fue genéticamente ‘eliminado’ en un modelo de ratón, la transferencia de energía no ocurrió dentro del astrocito. redes entre los dos nervios ópticos.
El fenómeno de transferencia ayuda a explicar los efectos bilaterales observados en las enfermedades neurodegenerativas. La enfermedad de Alzheimer, por ejemplo, puede comenzar en un hemisferio del cerebro y viajar al siguiente.
Si bien compartir energía ayuda al tejido enfermo, el tejido que dona sus reservas de energía se vuelve más susceptible a una lesión posterior. «Hay que pagar un precio», dijo Calkins.
«Esto implica que una forma de retardar la neurodegeneración generalmente sería aumentar los recursos metabólicos en el cerebro», dijo. «Una forma de hacerlo es dirigiéndose a los astrocitos para reprogramarlos para crear y almacenar más metabolitos para compartir con las neuronas.
Se ha demostrado que el uso de la terapia génica para reprogramar las neuronas en ciertas enfermedades del sistema visual es «Lo que estoy tratando de hacer ahora es a través de la terapia génica para reprogramar astrocitos mediante el uso de virus para insertar genes en su ADN», dijo.
Explorar más
Las células cerebrales en forma de estrella pueden desempeñar un papel fundamental papel en el glaucoma Más información: Melissa L. Cooper et al, La redistribución de recursos metabólicos a través de redes de astrocitos mitiga el estrés neurodegenerativo, Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2020). DOI: 10.1073/pnas.2009425117 Información de la revista: Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias
Proporcionado por el Centro Médico de la Universidad de Vanderbilt Cita: El estudio apunta a un nuevo enfoque potencial para tratar el glaucoma y la enfermedad de Alzheimer (2020, 21 de julio) consultado el 31 de agosto t 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-07-potential-approach-glaucoma-alzheimer-disease.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.