Neurocientíficos del Hospital General de Massachusetts, Estados Unidos, hallaron un mecanismo de reparación neuronal que inicia con una petición de auxilio de mitocondrias a los astrocitos.
Cuando las neuronas sufren algún daño y las “baterías” generadoras de energía, las mitocondrias, se pierden en el proceso, se activa un mecanismo de reparación que lanza una petición de auxilio a los astrocitos. Los astrocitos responden donando mitocondrias a las neuronas que están luchando por recobrarse.
Son los hallazgos de un nuevo estudio, aún preliminares y que podrían llevar a mejores tratamientos para personas que han sufrido accidentes cerebrovasculares u otros tipos de daños en el cerebro, ayudándolas en su recuperación.
MITOCONDRIAS
Para mantener el trabajo de transmisión de información, uno que requiere grandes cantidades de energía, las neuronas necesitan un montón de mitocondrias, pues ellas son las fábricas donde se produce el combustible molecular que mantiene a las células vivas y trabajando.
Ese combustible se llama ATP, y mediante reacciones químicas provee la energía que ha almacenado a los procesos metabólicos que la necesiten. Tal vez por esta razón las mitocondrias deben ser reemplazadas con frecuencia en las neuronas.
Las mitocondrias se reproducen echando mano de un procedimiento simple de autorreplicación conocido como fisión, pues ellas eran originalmente bacterias que en el amanecer de los organismos complejos se incorporaron a las células y allí permanecieron, en lo que es uno de los ejemplos más notables de simbiosis.
Pero si sufren daños o si no pueden dar cuenta de las necesidades energéticas de la célula a la que
suplen, la energía disminuye hasta un punto que puede ocasionar la muerte celular.
TRANSFERENCIA
En 2014, se revelaron los primeros indicios de que las células del cerebro podrían transferir mitocondrias, pero se pensó que más bien era un fenómeno comparable a sacar la basura. Cuando las neuronas expelen las mitocondrias dañadas, los astrocitos las engullen y las desarman.
Eng Lo y Kazuhide Hayakawa, ambos neurocientíficos del Hospital General de Massachusetts, se preguntaron si esa transferencia podría hacerse en la otra dirección: tal vez los astrocitos donaban sus mitocondrias funcionales a las neuronas en problemas.
Las investigaciones realizadas por otros grupos apoyaron la idea. Ya en 2012, un estudio había demostrado que células madre de la médula ósea pueden donar mitocondrias a células pulmonares que han sufrido daños severos.
Para saber si esa donación de mitocondrias ocurría en el cerebro, Lo y Hayakawa formaron un grupo de investigación con científicos en Pekín, para saber si era posible empujar a los astrocitos a expulsar mitocondrias saludables, funcionales.
Estudios previos habían insinuado que los astrocitos podían reconocer señales de petición de auxilio lanzadas por las neuronas. Lo hacían utilizando una enzima llamada CD38. La enzima, que se encuentra en todo el cuerpo en respuesta a una herida, es también producida por los astrocitos.
Cuando Lo y sus colegas, usando la ingeniería genética, obtuvieron ratones que producían un exceso de CD38, extrajeron sus astrocitos y los pusieron en placas de vidrio; ellos expulsaron grandes cantidades de mitocondrias funcionales. Los investigadores pasaron el líquido rico en mitocondrias a otra placa que contenía neuronas de ratón casi moribundas y encontraron que las neuronas absorbieron las mitocondrias en un lapso de 24 horas.
Las neuronas recargadas hicieron brotar de ellas nuevas prolongaciones, vivieron más y tuvieron concentraciones más altas de ATP que las células que no habían recibido ese reemplazo de “baterías”, lo que sugería que las mitocondrias de los astrocitos podían producir beneficios.
Jun Chen, neurobiólogo de la Universidad de Pittsburgh, tiene esperanza de que el hallazgo pueda llevar a nuevos tratamientos para enfermedades que se atribuyen a una disfunción mitocondrial como la enfermedad de Parkinson.
Cuando las neuronas sufren algún daño y las “baterías” generadoras de energía, las mitocondrias, se pierden en el proceso, se activa un mecanismo de reparación que lanza una petición de auxilio a los astrocitos. Los astrocitos responden donando mitocondrias a las neuronas que están luchando por recobrarse.
Son los hallazgos de un nuevo estudio, aún preliminares y que podrían llevar a mejores tratamientos para personas que han sufrido accidentes cerebrovasculares u otros tipos de daños en el cerebro, ayudándolas en su recuperación.
MITOCONDRIAS
Para mantener el trabajo de transmisión de información, uno que requiere grandes cantidades de energía, las neuronas necesitan un montón de mitocondrias, pues ellas son las fábricas donde se produce el combustible molecular que mantiene a las células vivas y trabajando.
Ese combustible se llama ATP, y mediante reacciones químicas provee la energía que ha almacenado a los procesos metabólicos que la necesiten. Tal vez por esta razón las mitocondrias deben ser reemplazadas con frecuencia en las neuronas.
Las mitocondrias se reproducen echando mano de un procedimiento simple de autorreplicación conocido como fisión, pues ellas eran originalmente bacterias que en el amanecer de los organismos complejos se incorporaron a las células y allí permanecieron, en lo que es uno de los ejemplos más notables de simbiosis.
Pero si sufren daños o si no pueden dar cuenta de las necesidades energéticas de la célula a la que
suplen, la energía disminuye hasta un punto que puede ocasionar la muerte celular.
TRANSFERENCIA
En 2014, se revelaron los primeros indicios de que las células del cerebro podrían transferir mitocondrias, pero se pensó que más bien era un fenómeno comparable a sacar la basura. Cuando las neuronas expelen las mitocondrias dañadas, los astrocitos las engullen y las desarman.
Eng Lo y Kazuhide Hayakawa, ambos neurocientíficos del Hospital General de Massachusetts, se preguntaron si esa transferencia podría hacerse en la otra dirección: tal vez los astrocitos donaban sus mitocondrias funcionales a las neuronas en problemas.
Las investigaciones realizadas por otros grupos apoyaron la idea. Ya en 2012, un estudio había demostrado que células madre de la médula ósea pueden donar mitocondrias a células pulmonares que han sufrido daños severos.
Para saber si esa donación de mitocondrias ocurría en el cerebro, Lo y Hayakawa formaron un grupo de investigación con científicos en Pekín, para saber si era posible empujar a los astrocitos a expulsar mitocondrias saludables, funcionales.
Estudios previos habían insinuado que los astrocitos podían reconocer señales de petición de auxilio lanzadas por las neuronas. Lo hacían utilizando una enzima llamada CD38. La enzima, que se encuentra en todo el cuerpo en respuesta a una herida, es también producida por los astrocitos.
Cuando Lo y sus colegas, usando la ingeniería genética, obtuvieron ratones que producían un exceso de CD38, extrajeron sus astrocitos y los pusieron en placas de vidrio; ellos expulsaron grandes cantidades de mitocondrias funcionales. Los investigadores pasaron el líquido rico en mitocondrias a otra placa que contenía neuronas de ratón casi moribundas y encontraron que las neuronas absorbieron las mitocondrias en un lapso de 24 horas.
Las neuronas recargadas hicieron brotar de ellas nuevas prolongaciones, vivieron más y tuvieron concentraciones más altas de ATP que las células que no habían recibido ese reemplazo de “baterías”, lo que sugería que las mitocondrias de los astrocitos podían producir beneficios.
Jun Chen, neurobiólogo de la Universidad de Pittsburgh, tiene esperanza de que el hallazgo pueda llevar a nuevos tratamientos para enfermedades que se atribuyen a una disfunción mitocondrial como la enfermedad de Parkinson.
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