Las neuronas se protegen de la degeneración adaptando su metabolismo
Imagen microscópica de neuronas de ratón (gris), con mitocondrias marcadas en rojo y verde. Crédito: MPI f. Biología del envejecimiento/ E. Motori
Un estudio reciente en Science Advances realizado por investigadores del Instituto Karolinska y el Instituto Max Planck, muestra que las neuronas pueden contrarrestar la degeneración y promover la supervivencia adaptando su metabolismo. Desafía la opinión de larga data de que las neuronas no pueden ajustar su metabolismo y, por lo tanto, se degeneran irreversiblemente. Estos hallazgos pueden contribuir al desarrollo de enfoques terapéuticos para pacientes con enfermedades mitocondriales y otros tipos de neurodegeneración, como la enfermedad de Parkinson.
Las mitocondrias son las plantas de energía de nuestras células y desempeñan un papel importante en el suministro de energía para el funcionamiento normal de los tejidos de nuestro cuerpo. Las células nerviosas dependen particularmente de las mitocondrias para su actividad. Un creciente cuerpo de evidencia ha relacionado la disfunción mitocondrial con algunas de las formas más devastadoras de neurodegeneración, como la enfermedad de Parkinson, diferentes ataxias y varias neuropatías periféricas.
Sin embargo, a pesar de la urgencia de encontrar estrategias para prevenir o detener neurodegeneración, nuestra comprensión de los eventos precisos que subyacen a la muerte neuronal causada por la disfunción mitocondrial es muy limitada.
Las neuronas generalmente se consideran células diferenciadas terminalmente con una capacidad muy limitada o nula para adaptar su metabolismo energético a condiciones desafiantes. Para algunas enfermedades neurológicas, existe amplia evidencia de que la disfunción mitocondrial puede tolerarse durante largos períodos de tiempo. Por lo tanto, los investigadores se preguntaron si las neuronas en degeneración pueden activar un programa de resiliencia metabólica.
«Ideamos un enfoque innovador para purificar las neuronas en degeneración del cerebro del ratón y analizar el contenido global de proteínas, el proteoma, de estas neuronas. Inesperadamente, los datos proteómicos mostraron la existencia de un programa metabólico específico de las neuronas coordinado con precisión que se activa en respuesta a la disfunción mitocondrial», dice Nils-Gran Larsson, autor correspondiente del estudio y profesor del Departamento de Bioquímica Médica. y Biofísica en el Karolinska Institutet.
El cableado metabólico hace que las neuronas sean resistentes a la degeneración
En particular, los autores identificaron una forma de cableado metabólico (anaplerosis del ciclo de Krebs) que hace que las neuronas sean resistentes a un Degeneración progresiva muy rápida. Anteriormente, se pensaba que este tipo de adaptación metabólica solo ocurría en los tejidos periféricos o en las células de soporte (células de glía) en el cerebro. El hallazgo de que las neuronas pueden inducir anaplerosis podría demostrar aún más que tenía un papel protector. Cuando se bloqueó la anaplerosis, las neuronas murieron a un ritmo mucho más rápido y la enfermedad se volvió más grave.
La identificación de ciertas formas de cableado metabólico en neuronas disfuncionales proporciona nuevos conocimientos sobre los mecanismos que conducen a la neurodegeneración. Con base en estos nuevos hallazgos, los autores esperan que sea posible desarrollar enfoques terapéuticos para prolongar la supervivencia neuronal y mejorar la función en pacientes con enfermedades mitocondriales y otros tipos de neurodegeneración.
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La falta de mitocondrias provoca enfermedades graves en los niños Más información: E. Motori et al. El cableado metabólico neuronal promueve la resiliencia a la neurodegeneración causada por la disfunción mitocondrial, Science Advances (2020). DOI: 10.1126/sciadv.aba8271 Información de la revista: Science Advances
Proporcionado por Karolinska Institutet Cita: Las neuronas se protegen de la degeneración adaptando su metabolismo (31 de agosto de 2020 ) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-08-neurons-degeneration-metabolism.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.