Las mitocondrias son las plantas de energía de nuestras células y desempeñan un papel importante en el suministro de energía para el funcionamiento normal de los tejidos de nuestro cuerpo. Las células nerviosas son particularmente dependientes de las mitocondrias para su actividad y la función mitocondrial disminuida se observa tanto en las hereditarias como en las más comunes.formas asociadas a la edad de enfermedades degenerativas. Una visión de larga data ha sido que las neuronas, a diferencia de otros tipos de células, no pueden ajustar su metabolismo para compensar la disfunción mitocondrial y, por lo tanto, se degeneran irreversiblemente. En un nuevo estudio, los investigadores de Max PlanckEl Instituto de Biología del Envejecimiento de Colonia, Alemania, y el Instituto Karolinska de Estocolmo, Suecia, desafían este dogma al demostrar que las neuronas tienen el potencial de contrarrestar la degeneración y promover la supervivencia adaptando su metabolismo.
En nuestra sociedad cada vez más envejecida, las enfermedades neurodegenerativas representan una carga importante. Un creciente cuerpo de evidencia ha relacionado la disfunción mitocondrial con algunas de las formas más devastadoras de neurodegeneración, como la enfermedad de Parkinson, diferentes ataxias y varias neuropatías periféricas. Sin embargo,, a pesar de la necesidad de encontrar estrategias para prevenir o detener la neurodegeneración, nuestra comprensión de los eventos precisos que subyacen a la muerte neuronal causada por la disfunción mitocondrial es muy limitada. "Generalmente tendemos a considerar las neuronas como células diferenciadas terminalmente con muy limitada o ninguna capacidad para adaptar sumetabolismo energético a condiciones desafiantes ", dice Elisa Motori, autora principal de este estudio." Para algunas enfermedades neurológicas, existe amplia evidencia de que la disfunción mitocondrial se puede tolerar durante largos períodos de tiempo. Por lo tanto, nos preguntamos si las neuronas degenerativas pueden activar unprograma de resiliencia metabólica. "
Los investigadores idearon un enfoque innovador para purificar las neuronas en degeneración del cerebro del ratón y analizar el contenido proteico global proteoma de estas neuronas ". Inesperadamente, los datos proteómicos mostraron la existencia de un programa metabólico específico de neuronas coordinado con precisión que se convierte enactivado en respuesta a la disfunción mitocondrial ", continúa Motori.
recableado metabólico
En particular, los autores identificaron una forma de recableado metabólico anaplerosis del ciclo de Krebs que hace que las neuronas sean resistentes a una degeneración que, de otro modo, progresaría muy rápidamente. Anteriormente, se pensaba que este tipo de adaptación metabólica solo ocurría en tejidos periféricos o células de soporte células gliales en el cerebro. "El hallazgo de que las neuronas pueden inducir la anaplerosis no solo fue intrigante, sino que además pudimos demostrar que tenía un papel protector. Cuando bloqueamos la anaplerosis, las neuronas murieron a un ritmo mucho más rápido y la enfermedad se volvió más grave", explica.Elisa Motori.
La identificación de ciertas formas de recableado metabólico en neuronas disfuncionales proporciona nuevos conocimientos mecánicos sobre los procesos que conducen a la neurodegeneración. Con base en estos nuevos hallazgos, los autores esperan que sea posible desarrollar enfoques terapéuticos para prolongar la supervivencia neuronal y mejorar la función enpacientes con enfermedades mitocondriales y otros tipos de neurodegeneración.
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Materiales proporcionado por Max-Planck-Gesellschaft . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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