Potenciar el metabolismo de la glucosa favorece el crecimiento de las neuronas
Potenciar la transformación de moléculas de glucosa en lípidos en las neuronas es un factor esencial para el desarrollo de las redes neuronales, según ha puesto de manifiesto un estudio dirigido por el profesor de la Facultad de Biología y del Instituto de Neurociencias de la UB (UBNeuro), Francesc X. Soriano, y que ha sido publicado en The EMBO Journal .
La neurona es una célula especializada en la transmisión del estímulo nervioso que está constituida por el soma (el cuerpo celular) y una serie de ramificaciones (dendritas y axones). El desarrollo de los axones y dendritas permite establecer las redes neuronales, un proceso que determina las capacidades cognitivas de cada individuo. De hecho, la alteración del desarrollo dendrítico es la principal característica anatómica en cuadros clínicos de discapacidad intelectual.
«La comunicación entre neuronas es uno de los principales factores que regulan el crecimiento de axones y dendritas. Para producir este crecimiento, es necesario inducir una serie de cambios en el citoesqueleto y aumentar los componentes lipídicos para extender la superficie de la membrana neuronal», ha dicho el experto.
Asimismo, prosigue, aunque se conocen con bastante detalle los cambios que se producen en el citoesqueleto, hasta ahora no había «suficiente información» sobre qué cambios metabólicos se producen en la neurona para poder sintetizar los lípidos necesarios y extender así la membrana celular.
Descubrir que el aumento del metabolismo de la glucosa es fundamental para el crecimiento de axones y dendritas es la contribución científica más destacada del primer autor del estudio, Marc Segarra (UB-UBNeuro), en colaboración con expertos del Grupo de Investigación Celltec-UB y de la Universidad Autónoma de Madrid.
«Este proceso es fundamental para que una parte de esta glucosa se destine a la síntesis de lípidos que permiten expandir la superficie de la membrana neuronal», ha detallado Segarra, que también es miembro de Celltec-UB.
El equipo científico también ha determinado el mecanismo molecular que potencia la captación y el metabolismo de la glucosa en la comunicación sináptica entre neuronas. A juicio de los investigadores, dicho proceso está regulado por la expresión génica del transportador de glucosa GLUT3 (a través de la proteína CREB) y de genes limitantes del metabolismo de la glucosa mediante la participación del factor inducible por hipoxia 1 (HIF-1a).
«La manipulación farmacológica y genética del metabolismo de la glucosa en neuronas (tanto in vitro como in vivo) afecta a la morfología neuronal. Así pues, el descubrimiento presentado en The EMBO Journal podría abrir nuevas vías terapéuticas para el tratamiento de trastornos relacionados con el desarrollo cerebral», han zanjado los autores.
El nuevo estudio ha recibido financiación del Ministerio de Economía, Industria y Competitividad (MINECO), el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER), la Fundación Ramón Areces y la Fundación Tatiana Pérez de Guzmán el Bueno.
