Los investigadores dirigidos por EPFL han descubierto cómo el lactato, un producto de desecho del metabolismo de la glucosa, puede proteger a las neuronas del daño luego de un trauma agudo como un derrame cerebral o una lesión de la médula espinal.
El accidente cerebrovascular o la lesión de la médula espinal pueden hacer que las células nerviosas reciban una estimulación excesiva, lo que finalmente las daña e incluso las mata. Este proceso se conoce como excitotoxicidad, y es una de las razones por las cuales el tiempo después de tal trauma es crítico, aunque también implicaen enfermedades neurodegenerativas progresivas, por ejemplo, la enfermedad de Alzheimer. Un equipo de científicos dirigido por EPFL ha descubierto que el lactato, que se produce en el cerebro e incluso en los músculos después del ejercicio intenso, puede usarse para proteger las neuronas contra la excitotoxicidad. El estudio se publica en elDiario de la naturaleza Informes científicos .
Después de un traumatismo agudo, como un derrame cerebral o una lesión de la médula espinal, un cierto tipo de receptores entra en sobremarcha y abruma a la neurona objetivo con un aluvión de señales eléctricas. Esto provoca una acumulación de iones de calcio dentro de la neurona, lo que provoca tóxicosvías bioquímicas que finalmente lo dañan o lo matan.
Los receptores que causan esto se llaman receptores NMDA e interactúan con el neurotransmisor glutamato. Los receptores NMDA son un objetivo importante en la investigación y la medicina, ya que están implicados en una serie de trastornos, como la epilepsia, la esquizofrenia, el Parkinson e incluso el Alzheimer.
Un equipo de investigadores dirigido por Pierre Magistretti de EPFL y la Universidad de Ciencia y Tecnología King Abdullah, investigó los efectos del glutamato en las neuronas cultivadas del cerebro de los ratones. Los científicos utilizaron una nueva técnica de imagen no invasiva llamada Holografía digitalMicroscopía que puede visualizar la estructura y dinámica de las células con una resolución a nivel nanométrico.
Estudios anteriores han sugerido que el lactato podría proteger a las neuronas contra la excitotoxicidad. El lactato se produce en el cerebro y en los músculos después del ejercicio intenso como un producto de desecho del metabolismo de la glucosa. Sin embargo, la forma en que el lactato protege las neuronas ha eludido a los científicos hasta ahora.
Los investigadores probaron los efectos del glutamato en las neuronas del ratón con y sin lactato. Los resultados fueron reveladores: el glutamato mató al 65% de las neuronas, pero cuando con lactato, ese número se redujo al 32%.
Los investigadores intentaron determinar cómo el lactato protege las neuronas. Mediante el uso de diferentes bloqueadores de receptores en las neuronas del ratón, determinaron que el lactato desencadena la producción de ATP, la molécula de energía de la célula. A su vez, el ATP producido se une y activa otro tipo dereceptor en la neurona, que activa una compleja cascada de mecanismos de defensa. Como resultado, la neurona puede resistir el ataque de las señales del receptor NMDA.
El avance puede avanzar en nuestra comprensión de la neuroprotección, lo que podría conducir a mejores formas farmacológicas para mejorar el daño irreparable causado por un accidente cerebrovascular, lesión de la médula espinal y otros traumas.
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Materiales proporcionado por Escuela Politécnica Federal de Lausana . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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