Sensores de oxígeno espinal—SOS—sensores críticos para cuando el cuerpo tiene poco o nada de oxígeno
Crédito: CC0 Dominio público
Investigadores de la Universidad de Calgary han identificado un nuevo mecanismo de detección de oxígeno en una pequeña población de neuronas de la médula espinal capaz de proteger el cerebro y otros órganos vitales por falta de oxígeno (hipoxia). A medida que disminuye la oxigenación de la sangre, los mamíferos montan una respuesta cardiorrespiratoria y priorizan el suministro de oxígeno a los órganos vitales. El equipo descubrió que el puntapié inicial de esa respuesta de rescate son los sensores de oxígeno espinal (SOS) que desencadenan la activación del sistema nervioso simpático y respiratorio.
«Comprender cómo el sistema nervioso central regula el suministro de oxígeno tiene una importancia científica y médica considerable», dice la Dra. Nicole Barioni, Ph.D., primera autora del estudio. «La hipoxia puede provocar deterioro cognitivo, deterioro de la memoria y, en circunstancias extremas, como un ataque cardíaco, un accidente cerebrovascular o el síndrome de muerte súbita del lactante (SMSL), puede ser fatal».
El estudio, publicado en Science Advances, es el primero en demostrar definitivamente la existencia de sensores de oxígeno espinales. El resultado de ocho años de investigación por parte de Barioni y el investigador principal, el Dr. Richard Wilson, Ph.D.
«Lo que comenzó con un experimento nocturno en el laboratorio con algunos compañeros y una sorpresa después de la pizza El descubrimiento se convirtió en un épico proyecto científico internacional de varios años para determinar el mecanismo. Sin la energía incansable y la brillantez de Nicole y el resto del equipo, esta importante contribución no habría sido posible», dice Wilson.
Debido a la forma única en que funcionan los SOS, están diseñados para ser importantes para la regulación fisiológica de amplio alcance en la salud, las enfermedades crónicas, las lesiones de la médula espinal y las crisis cardiorrespiratorias.
El estudio sugiere que los SOS usan un nuevo mecanismo de detección de oxígeno que involucra dos enzimas dependientes de oxígeno similares al yin y al yang. Estas enzimas compiten por las mismas moléculas. Cuando el oxígeno es abundante, una enzima gana. Solo cuando el oxígeno cae, la otra enzima toma el control y usa el oxígeno restante para generar factores de señalización. Estos factores de señalización luego activan una cascada de eventos que conducen a la excitación neuronal y la activación simpática.
«A diferencia de las redes neuronales del tronco encefálico que controlan la respiración, que son suprimidas en gran medida por la hipoxia aguda, las redes simpáticas están fuertemente excitadas», dice Wilson, «Antes de este estudio que identificaba los sensores, no se entendía bien la forma en que estas redes simpáticas funcionan con poco o nada de oxígeno».
Usando varios enfoques experimentales novedosos que aíslan diferentes partes del sistema nervioso de roedores para probar las respuestas fisiológicas a los niveles de oxígeno de la médula espinal, este estudio determina que los SOS contribuyen a la activación simpática y, en circunstancias extremas, son críticos para los reflejos de autorresucitación.
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La cromatina cambia rápidamente en respuesta a la falta de oxígeno, según un estudio Más información: Nicole O. Barioni et al, Nuevo mecanismo de detección de oxígeno en la médula espinal implicado en las respuestas cardiorrespiratorias a hipoxia, Science Advances (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abm1444 Información de la revista: Science Advances
Proporcionado por la Universidad de Calgary Cita: Sensores de oxígeno espinalSOSsensores críticos para cuando el cuerpo tiene poco o nada de oxígeno (2022, 22 de abril) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-04-spinal-oxygen-sensorssoscritical-sensors-body.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.