Boletín UNAM-DGCS-011
Ciudad Universitaria
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CIENTÍFICOS
DE LA UNAM TRABAJAN PARA PREVENIR LA
MUERTE NEURONAL
·
Se
investiga la degeneración relacionada con los accidentes vasculares cerebrales
y las enfermedades de Huntington, Parkinson y Alzheimer
·
El
objetivo de Lourdes Massieu y su equipo del IFC es entender ese proceso y
buscar cómo interrumpir la pérdida de células del cerebro y el deterioro de
funciones
Integrantes
del Instituto de Fisiología Celular (IFC) de la UNAM analizan el proceso de
muerte neuronal producido por una toxina involucrada en estados patológicos,
como los accidentes vasculares cerebrales y las enfermedades de Huntington,
Parkinson y Alzheimer.
La doctora
Lourdes Massieu –coordinadora de este proyecto– informó que en el futuro será
posible proponer fórmulas para interrumpir, antes de que sea irreversible, la
pérdida de células cerebrales y el deterioro de funciones del paciente.
Explicó
que dicho tóxico es el glutamato, un aminoácido que forma parte de las
proteínas presentes en todos los organismos, y participante en el metabolismo
celular. Eso no es todo: en el sistema nervioso es un neurotransmisor liberado
de las terminales presinápticas que produce excitación en las células
postsinápticas; es un mediador químico entre las conexiones neuronales.
Sin embargo, puede volverse dañino cuando no se regula su
concentración. Si se presenta de manera prolongada, las células se excitan de
manera continua y mueren. De ahí la importancia de conocer el porqué de este
fenómeno, y en qué situación falla la emisión de ese aminoácido y se acumula en
el espacio sináptico.
La
científica señaló que cuando no hay suministro suficiente de sangre en el
cerebro; por ejemplo, cuando hay una trombosis o embolia a causa de un coágulo
en alguna arteria, o una hemorragia, el glutamato se libera en grandes
cantidades.
En
apariencia, señaló, esa producción excesiva es una causa importante de muerte
neuronal después de accidentes cerebro–vasculares, los cuales constituyen la
sexta causa de fallecimientos en nuestro país.
Otro
hecho, señaló la especialista, es que no todas las regiones craneales son
igualmente susceptibles de morir en esta situación; algunas se dañan más. Tal
es el caso del hipocampo, que participa en funciones de memoria y aprendizaje,
y es sensible a cambios en el suministro de glucosa u oxígeno. Si disminuye el
suministro de oxígeno (hipoxia) o en el
flujo sanguíneo (isquemia) estas células mueren lentamente, en un lapso de
entre 24 y 72 horas.
Hasta
ahora, recordó Lourdes Massieu, se han hecho esfuerzos para contrarrestar este
tipo de decesos. En animales ha funcionado bloquear la acción de esta sustancia
sobre sus receptores, pero en los humanos esta estrategia terapéutica no ha
tenido éxito porque puede afectar otras funciones del sistema nervioso,
incluyendo procesos intelectuales.
Para
encontrar otras formas de prevención del daño es fundamental conocer la cadena
de eventos que llevan a la muerte neuronal y los factores que influyen en el
proceso, insistió la experta.
Cuando se
activan ciertos receptores de glutamato presentes en las membranas celulares,
entra calcio, el cual es tóxico si no se regula, porque activa enzimas que a su
vez pueden degradar diferentes componentes, como proteínas, lípidos o ácidos
nucleicos (material genético), lo cual, en conjunto, contribuiría a la
cesación. Su incremento puede dar lugar a la presencia de radicales libres y,
por lo tanto, a reacciones de oxidación.
Este grupo
de investigación encontró que el estado energético de la célula es importante
para determinar si este compuesto es tóxico o no. Es decir, en cantidades
pequeñas y condiciones normales no harían daño. Sólo produce deterioro si esta
unidad está “comprometida energéticamente”.
Eso ocurre
cuando la función mitocondrial está disminuida o no puede utilizar sus
substratos energéticos. Interesa, abundó, porque en los accidentes vasculares
cerebrales hay una interrupción drástica de la irrigación sanguínea, que
suministra glucosa y oxígeno al cerebro. Así, esta falla exacerbaría la muerte
neuronal.
Ese
descubrimiento se relaciona con algunas enfermedades neurodegenerativas, donde
se han encontrado deficiencias en el funcionamiento mitocondrial. En los
pacientes con Huntington, Parkinson y Alzheimer, se han observado fallas en la actividad
de algunas enzimas responsables del proceso de respiración, lo cual puede
llevar a una anomalía moderada pero continua en el metabolismo.
Esto podría ser un factor relevante para la etiología o
desarrollo de tales padecimientos, ya que las células serían más vulnerables a
ciertas toxinas, entre ellas, la que está en estudio.
Los
trabajos, realizados in vivo (en ratas) e in vitro (cultivos celulares), llevan
a suponer que las neuronas toleran altas concentraciones de glutamato, mientras
sean competentes energéticamente.
“Si se
compensa la actividad mitocondrial o el estado energético celular administrando
compuestos alternativos a la glucosa, como el priruvato y los cuerpos
cetónicos, los cuales pueden ser utilizados para generar energía, entonces se
puede prevenir, aunque no completamente pero sí de manera importante, el
fallecimiento producido por glutamato”, señaló.
Lourdes
Massieu recordó que la muerte neuronal durante un accidente vascular cerebral
ocurre entre 24 y 72 horas. Es una degeneración lenta que podría permitir la
intervención en el paciente. “Tenemos un espacio de tiempo para prevenir el
deceso, aunque muchos afectados tardan en llegar a un hospital. Si no son
atendidos oportunamente, quizá para el momento que arriben el proceso necrológico
sea irreversible”.
Desde el
inicio del período de isquemia hasta el inicio de cesación, por ejemplo, en una
buena parte del hipocampo, pueden transcurrir hasta dos días. Empero, la
pregunta sigue siendo en qué momento ocurre el paso irreversible; podría ser
que después de cuatro u ocho horas de iniciado ya no exista remedio alguno para
mantener a las células vivas.
Por eso
interesa conocer a profundidad esta cadena y determinar qué ventanas podrían
abrirse para prevenir la neurodegeneración asociada a estos desórdenes. Las
enfermedades de Alzheimer y Parkinson son de larga duración; desde los primeros
síntomas hasta el deterioro completo y fallecimiento del paciente pueden pasar
diez años, en los cuales podría intervenirse para tratar de mejorar su calidad
de vida.
En el caso
de Huntington, con un alto componente genético –la mitad de la descendencia de
un enfermo presentará el mal–, también podrían tomarse acciones para retrasar
el padecimiento. Por ejemplo, si se tiene la certeza de que una deficiencia
mitocondrial está asociada, podría administrárseles años antes algunos
substratos energéticos. Existen ya investigaciones en este sentido, aunque
faltan muchas para contrarrestar este deterioro, finalizó.
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Un
equipo de científicos del IFC de la UNAM, encabezados por Lourdes Massieu,
analizan el proceso de muerte neuronal producido por la toxina denominada
glutamato.
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Lourdes
Massieu, del IFC de la UNAM, realiza investigaciones para interrumpir la pérdida
de células cerebrales durante accidentes vasculares y enfermedades como
Huntington, Parkinson y Alzheimer.