Se descubre un sistema de respaldo neuronal
Un estudio muestra cómo las neuronas compensan los fallos en el suministro de energía
Investigadores de la MedUni de Viena han descubierto que las neuronas disponen de un sistema de reserva de emergencia que les permite seguir funcionando incluso cuando se interrumpe su suministro de energía. Al igual que en muchas áreas de la tecnología, el sistema de reserva de emergencia sirve para compensar los fallos de suministro de energía que sufren las neuronas. Los resultados del estudio se han publicado en la revista Journal of Neuroscience.
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En sus estudios preclínicos, el equipo de investigación dirigido por Matej Hotka y Helmut Kubista, de la División de Neurofisiología y Neurofarmacología del Centro de Fisiología y Farmacología de la MedUni de Viena, estableció que cada neurona tiene tres sistemas de regulación. Si uno de estos sistemas falla, otro toma el relevo y asegura el suministro de energía suficiente para satisfacer la necesidad imperante. En concreto, los investigadores identificaron el sistema de transporte de glicerol-3-fosfato (G3PS) como un respaldo esencial. Hasta ahora, se había cuestionado la existencia de este mecanismo de transporte bioquímico en las neuronas, ya que en ellas predomina un sistema diferente (lanzadera de malato-aspartato, MAS). Sin embargo, según el reciente estudio, el G3PS también es de vital importancia en las neuronas.
El sistema de reserva de emergencia sigue la jerarquía
Como también observaron los investigadores, el despliegue del sistema de respaldo de emergencia neuronal sigue una jerarquía: mientras que los dos primeros mecanismos reguladores comparten sus tareas de respaldo, el tercero sólo entra en juego si los otros dos no funcionan adecuadamente. "Es muy probable que el despliegue del sistema número tres vaya acompañado de un efecto secundario adverso", explica Helmut Kubista. "Conduce a la formación de radicales de oxígeno, que pueden causar daños en las células nerviosas si están presentes en grandes cantidades. Probablemente por eso este sistema sólo interviene cuando la demanda de energía no puede satisfacerse a través de los otros dos sistemas".
Suministro de energía a medida
Las neuronas son las encargadas de procesar y transmitir la información en el organismo. La energía que necesitan las neuronas para llevar a cabo estos complejos procesos la proporcionan en gran medida las mitocondrias. Sin embargo, estas "centrales eléctricas" tienen que adaptar su producción de combustible a las respectivas necesidades energéticas de las células. La interacción entre los tres sistemas reguladores que ahora se ha identificado sirve para evitar cualquier sub o sobreabastecimiento o la posibilidad de un fallo energético completo.
El papel del G3PS en la defensa aguda contra las emergencias neuronales descubierto en este estudio puede contribuir a la investigación de diversas disfunciones cerebrales, como las causadas por defectos congénitos en el mecanismo regulador del MAS. Por ejemplo, podrían surgir nuevos conocimientos y enfoques terapéuticos para una forma de encefalopatía epiléptica de la primera infancia si también se puede detectar la G3PS en las neuronas del cerebro humano.
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