En las enfermedades neurodegenerativas, las células inmunitarias del cerebro tienen un «apetito voraz» por el azúcar
Crédito: Pixabay/CC0 Public Domain
Al comienzo de la enfermedad neurodegenerativa, las células inmunitarias del cerebro, la «microglía», absorben glucosa, un azúcar molécula, en un grado mucho mayor de lo que se suponía hasta ahora. Los estudios de la DZNE, la LMU Mnchen y la LMU Klinikum Mnchen, publicados en la revista Science Translational Medicine, llegan a esta conclusión. Estos resultados son de gran importancia para la interpretación de escáneres cerebrales que representan la distribución de glucosa en el cerebro. Además, estos datos basados en imágenes podrían servir potencialmente como un biomarcador para capturar de forma no invasiva la respuesta de la microglía a las intervenciones terapéuticas en personas con demencia.
En los seres humanos, el cerebro es uno de los órganos con mayor consumo de energía, que puede cambiar con la edad y también debido a enfermedades, por ejemplo, como resultado de la enfermedad de Alzheimer. «El metabolismo energético se puede registrar indirectamente a través de la distribución de glucosa en el cerebro. La glucosa es un portador de energía. Por lo tanto, se supone que donde la glucosa se acumula en el cerebro, la demanda de energía y, en consecuencia, la actividad cerebral es particularmente alta», dice el Dr. Matthias Brendel. , subdirector del Departamento de Medicina Nuclear de LMU Klinikum Mnchen.
La técnica de medición comúnmente utilizada para este fin es una variante especial de la tomografía por emisión de positrones (PET), conocida como FDG-PET. A los individuos examinados se les administra una solución acuosa que contiene glucosa radiactiva que se distribuye en el cerebro. La radiación emitida por las moléculas de azúcar se mide luego con un escáner y se visualiza. «Sin embargo, la resolución espacial es insuficiente para determinar en qué células se acumula la glucosa. En última instancia, obtienes una señal mixta que proviene no solo de las neuronas, sino también de la microglía y otros tipos de células que se encuentran en el cerebro», dice Brendel.
Precisión celular
«La opinión de los libros de texto es que la señal de FDG-PET proviene principalmente de las neuronas, porque se consideran los mayores consumidores de energía en el cerebro», dice Christian Haass, investigador líder de grupo en DZNE y profesor de bioquímica en LMU Munich. «Queríamos poner a prueba este concepto y descubrimos que la señal en realidad proviene predominantemente de la microglía. Esto se aplica al menos en las primeras etapas de la enfermedad neurodegenerativa, cuando el daño nervioso aún no está tan avanzado. En este caso, vemos que la microglía absorbe grandes cantidades de azúcar. Esto parece ser necesario para permitirles una respuesta inmunitaria aguda que consume mucha energía. Esto puede dirigirse, por ejemplo, contra los agregados de proteínas relacionados con enfermedades. Solo en el último curso de la enfermedad, la señal de PET parece estar dominada por neuronas».
Los hallazgos de los investigadores de Munich se basan en investigaciones de laboratorio, así como en estudios de PET en aproximadamente 30 pacientes con demencia, ya sea la enfermedad de Alzheimer o la llamada cuatro- tauopatía de repetición. Los hallazgos están respaldados, por ejemplo, por estudios en ratones cuya microglía se eliminó en gran medida del cerebro o, por así decirlo, se desactivó. Además, se utilizó una técnica recientemente desarrollada que permitió clasificar las células derivadas del cerebro de ratones según el tipo de célula y medir por separado su consumo de azúcar.
Consecuencias para la investigación y la práctica
«FDG-PET se utiliza en la investigación de la demencia, así como en el contexto de la atención clínica», dice Brendel. «En la medida en que nuestros resultados son relevantes para la interpretación correcta de tales imágenes cerebrales. También arrojan nueva luz sobre algunas observaciones hasta ahora desconcertantes. Sin embargo, esto no pone en duda los diagnósticos existentes. Más bien, se trata de una mejor comprensión de los mecanismos de la enfermedad. .»
Haass extrae más conclusiones de los resultados actuales: «En los últimos años, se ha hecho evidente que la microglía desempeña un papel protector crucial en el Alzheimer y otras enfermedades neurodegenerativas. Sería muy útil poder para monitorear la actividad de estas células de forma no invasiva, por ejemplo, su respuesta a los medicamentos. En particular, para determinar si una terapia está funcionando. Nuestros hallazgos sugieren que esto puede ser posible mediante PET».
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La microglia es un defensor clave contra las enfermedades priónicas Más información: Xianyuan Xiang et al, Los estados de activación microglial impulsan la captación de glucosa y las alteraciones de FDG-PET en enfermedades neurodegenerativas, Science Translational Medicine ( 2021). DOI: 10.1126/scitranslmed.abe5640 Información de la revista: Science Translational Medicine
Proporcionado por el Centro Alemán de Enfermedades Neurodegenerativas Cita: En las enfermedades neurodegenerativas, las células inmunes del cerebro tienen un voraz apetito’ por el azúcar (2021, 13 de octubre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-10-neurodegenerative-diseases-brain-immune-cells.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.