Las mitocondrias son orgánulos celulares que se encargan de suministrar la energía necesaria para todos los procesos que se llevan a cabo en nuestro cuerpo y que permiten su funcionamiento. Las células nerviosas, mejor conocidas como neuronas, también tienen mitocondrias que les suministran energía para toda su actividad.

Hay evidencia creciente de que la disfunción de estos orgánulos puede estar detrás de enfermedades neurodegenerativas, como la enfermedad de Parkinson, diferentes ataxias y varias neuropatías periféricas. Es por ello que ciertos enfoques terapeúticos apuntan a atacar dichas fallas.

Ahora un nuevo estudio publicado en la revista Science Advances demuestra que esta idea podría ser acertada. Los investigadores del Karolinska Institutet y el Max Planck Institute dicen que las neuronas pueden contrarrestar la degeneración y promover la supervivencia adaptando su metabolismo.

Una idea errada

Durante mucho tiempo se pensó que las neuronas tenían una capacidad muy limitada, o nula, para adaptar su metabolismo energético bajo condiciones poco favorables. Además, el estudio de enfermedades neurológicas ha arrojado evidencia de que la disfunción de las mitocondrias puede tolerarse durante períodos prolongados.

Esto motivó a los investigadores a realizar un estudio enfocado en determinar si la degeneración de las neuronas dada por esta disfunción podría activar un mecanismo de resistencia metabólica.

Entonces diseñaron un enfoque novedoso que les permitió observar un proceso de degeneración cerebral en un modelo de ratón. Así examinaron el contenido proteico global, el proteoma, en las neuronas implicadas.

Recableado metabólico protector contra la degeneración

Los investigadores identificaron un recableado metabólico, un proceso conocido como anaplerosis del ciclo de Krebs, que permite a las neuronas resistir un entorno de degeneración.

“Inesperadamente, los datos proteómicos mostraron la existencia de un programa metabólico específico de neuronas coordinado con precisión que se activa en respuesta a la disfunción mitocondrial”, dice Nils-Göran Larsson, profesor en el Departamento de Bioquímica Médica y Biofísica del Karolinska Institutet y autor de este estudio.

En cambio, cuando bloquearon la anaplerosis, se observó una muerte neuronal mucho más rápida, que trajo como consecuencia un empeoramiento significativo de la enfermedad. Esto sugirió a los investigadores que sin el recableado metabólico como protección, la neurodegeneración tendría un avance mucho más acelerado.

Antes se pensaba que este tipo de adaptación metabólica ocurría solo en los tejidos periféricos o las células de soporte en el cerebro. Sin embargo, este estudio ha mostrado que estas cuentan con mecanismos que les permiten ralentizar la enfermedad y prolongar su supervivencia.

Hay altas expectativas en que esos hallazgos conduzcan a nuevos enfoques terapéuticos que permitan mejorar la calidad de vida de pacientes con enfermedades mitocondriales y otros tipos de neurodegeneración.

Referencia:

Neuronal metabolic rewiring promotes resilience to neurodegeneration caused by mitochondrial dysfunction. https://advances.sciencemag.org/content/6/35/eaba8271