¿Fumando? Cómo protegen sus cerebros las moscas de la fruta durante los periodos de inanición
Las moscas de la fruta mantienen la agudeza al activar un interruptor metabólico en el cerebro
Un nuevo estudio dirigido por científicos de la Universidad Tecnológica TUD de Dresde revela que las células del cerebro de la mosca de la fruta poseen una notable capacidad para desplazar su producción de energía hacia las grasas y enviar señales a los demás órganos del cuerpo, incitándolas a empezar a suministrar lípidos de las reservas de grasa al cerebro durante los periodos de inanición. Los resultados se publican en la revista Nature Communications.
El cerebro, uno de los órganos más consumidores de energía del cuerpo, suele depender del azúcar como principal fuente de combustible. Sin embargo, durante la inanición, el cerebro puede adaptarse y utilizar combustibles alternativos, como los cuerpos cetónicos derivados de la grasa almacenada. La cuestión de si las células cerebrales pueden depender únicamente del combustible obtenido externamente o utilizar directamente la grasa ha desconcertado durante mucho tiempo a los científicos.
Cambio metabólico
Dirigido por la profesora Stefanie Schirmeier, de la Facultad de Biología, y el Dr. Marko Brankatschk, del Centro de Biotecnología (BIOTEC) de la Universidad Técnica de Dresde, el equipo de investigación utilizó una amplia gama de métodos, como la manipulación genética, la biología molecular, el análisis de lípidos y los estudios de comportamiento, para demostrar cómo las células cerebrales de la mosca de la fruta pueden cambiar a las grasas para generar combustible neuronal alternativo y protegerse contra la neurodegeneración.
"Aunque las neuronas suelen venirnos a la mente cuando pensamos en el cerebro, hay otras células en él, llamadas glía. Desempeñan un papel vital en el soporte y mantenimiento de las neuronas. Nuestro estudio demuestra que estas células gliales responden a la escasez de azúcar activando la utilización de grasas. En la mosca de la fruta, estas células utilizan grasas almacenadas en gotas lipídicas o absorben lípidos de la circulación para producir cetonas que consumen las neuronas. Este cambio es crucial para la supervivencia de la mosca", explica el Dr. Marko Brankatschk, jefe del grupo de investigación en BIOTEC.
Sensor metabólico
El estudio también reveló que las células gliales actúan como mensajeras, señalando al organismo la escasez de energía del cerebro. "Nuestros hallazgos sugieren que el interruptor metabólico de las células gliales actúa como un disparador, iniciando una cascada de comunicación que alerta al resto del organismo de la difícil situación metabólica del cerebro. Como resultado, los órganos que almacenan grasa movilizan sus reservas para mantener el suministro energético del cerebro. Queda por ver si existe un mecanismo similar en el cerebro humano", explica el Prof. Schirmeier.
"Nuestro trabajo se basa en la Drosophila melanogaster, la mosca de la fruta común, que desde hace tiempo es un valioso organismo modelo para estudiar el desarrollo y las enfermedades. Nuestro estudio demuestra su potencial para desentrañar cambios metabólicos complejos y sus consecuencias biológicas", concluye el profesor Schirmeier.
La investigación llevada a cabo por los científicos de la Universidad Técnica de Dresde tiene el potencial de ampliar nuestra comprensión del metabolismo cerebral y pone de relieve la importancia de estudiar organismos modelo sencillos para descubrir los intrincados mecanismos que subyacen a procesos biológicos complejos".
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