El glutamato es un aminoácido con funciones muy diferentes: en el páncreas, modula la actividad de las células ß pancreáticas responsables de la producción de insulina, mientras que en el cerebro es el principal neurotransmisor excitador. En los últimos años, se ha sospechadodesempeñar un papel adicional en el funcionamiento del cerebro. Al descubrir cómo el cerebro utiliza el glutamato para producir energía, los investigadores de la Universidad de Ginebra UNIGE confirman esta hipótesis y destacan vínculos inesperados con el resto del cuerpo. Informes de celda .
A diferencia de otros órganos, el cerebro no puede extraer su energía de los lípidos, un recurso energético ampliamente presente en el cuerpo. La barrera hematoencefálica, que lo protege de los patógenos y toxinas que circulan en la sangre, limita el paso de estos lípidosAdemás, aunque la mayoría de los órganos del cuerpo humano tienen la capacidad de almacenar glucosa al aumentar su masa, el cerebro, prisionero de los huesos craneales, no puede contar con estas variaciones en el volumen. Incapaz de almacenar sus alimentos, depende del azúcarsuministrado en tiempo real por el resto del cuerpo. Esta distribución de energía es controlada por el hígado.
Pierre Maechler, profesor de la Facultad de Medicina de la UNIGE, y su equipo, por lo tanto, decidió verificar si el glutamato era realmente una fuente de energía para el cerebro. Para ello, los investigadores analizaron el papel de la enzima glutamato deshidrogenasa en el cerebro.En forma mutante, esta enzima, codificada por el gen Glud1, es responsable de un síndrome de hiperinsulinismo congénito, una enfermedad grave que afecta al mismo tiempo el páncreas endocrino, el hígado y el cerebro. Las personas afectadas por este síndrome sufren de discapacidad intelectual y tienenun alto riesgo de epilepsia ". Hemos suprimido el gen Glud1 en el cerebro de los ratones. En ausencia de glutamato deshidrogenasa, observamos que el cerebro ya no era capaz de convertir el glutamato en energía, a pesar de que el aminoácido estaba presente en elcerebro ", explica Melis Karaca, primer autor de este estudio.
Prioridad al cerebro
Desprovisto de la energía suministrada por el glutamato cerebral, el cerebro envía señales al hígado para solicitar una proporción compensatoria de glucosa, a expensas del resto del cuerpo. Es por eso que los ratones transgénicos también mostraron un déficit de crecimiento y atrofia muscular"Esto muestra claramente cómo funciona el cerebro de manera justo a tiempo y que cada porcentaje de los recursos energéticos es esencial para su correcto funcionamiento", destaca el profesor Pierre Maechler. "Si una parte de esta energía desaparece, el cerebro se sirve a sí mismo".primero y el resto del cuerpo sufre. El hígado debe producir más glucosa al recurrir a la proteína muscular, lo que resulta en la pérdida de masa muscular. Saber que el cerebro usa glutamato como recurso energético nos permite reflexionar sobre otras formas de superar un potencialdéficit "
Los científicos también sospechan una correlación entre el gen Glud1 y algunos trastornos del desarrollo neurológico, particularmente la epilepsia y la esquizofrenia. Actualmente están llevando a cabo su investigación introduciendo en ratones la misma mutación Glud1 detectada en pacientes epilépticos. Al mismo tiempo, otro grupo está trabajando conpacientes esquizofrénicos para evaluar la forma en que su cerebro usa glutamato.
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Materiales proporcionado por Universidad de Ginebra . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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