Durante décadas, los libros de texto de biología repitieron la misma idea: las neuronas funcionan sólo con azúcar y la glucosa es su combustible exclusivo, su "gasolina premium".
Sin embargo, un nuevo estudio publicado en Nature Metabolism acaba de darle la vuelta a esa historia: las neuronas también pueden quemar grasa para producir energía. Y no de forma excepcional, sino como parte de su funcionamiento diario.
Este descubrimiento cambia la forma en que entendemos el metabolismo cerebral. Las sinapsis (estructuras a través de las cuales las neuronas se comunican entre sí) almacenan pequeñas gotas de grasa que pueden usarse como fuente directa de energía cuando el cerebro la necesita. En otras palabras: nuestro cerebro no sólo piensa, sino que también "quema" lípidos.
Gotas de grasa que alimentan el pensamiento
Un equipo dirigido por investigadores de Yale y la Universidad de Cornell ha identificado una enzima clave, llamada DDHD2, como lipasa sináptica: su función es descomponer los triglicéridos contenidos en las gotas de grasa para liberar ácidos grasos que las mitocondrias pueden quemar para producir ATP, la moneda energética de las células.
En un estudio con animales, los científicos bloquearon el DDHD2 en ratones y notaron que las neuronas estaban llenas de estas gotas, lo que hacía que el cerebro perdiera energía rápidamente. Además, los animales entraron en un estado de letargo similar al observado durante el ayuno extremo o la hibernación, bajando su temperatura corporal varios grados.
Este experimento clave muestra que las neuronas dependen de la quema de grasa para mantener su actividad eléctrica y comunicarse entre sí.
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Sinapsis hambrientas: cuando la electricidad impulsa el metabolismo
El estudio fue aún más lejos: los autores observaron que la actividad eléctrica de las neuronas regula directamente el uso de grasas. Cuando los investigadores inhibieron la comunicación eléctrica entre las neuronas, las gotas de lípidos se acumularon. Por el contrario, cuando se permitía que las neuronas se activaran, la grasa se quemaba más rápido,
Es decir, cada impulso nervioso va acompañado de una pequeña "chispa metabólica". ¿Y cómo funciona?
Las sinapsis utilizan su reserva local de lípidos para generar ATP, la moneda energética que utilizan las células para "comprar" reacciones bioquímicas y así mantener la maquinaria de reciclaje de vesículas sinápticas. Incluso en ausencia de glucosa, las neuronas pueden seguir funcionando gracias a esta "quema de emergencia".
Si lo piensas bien, el proceso es muy similar a la forma en que el músculo se convierte en grasa cuando se agota el azúcar durante el ejercicio intenso.
Implicaciones para las enfermedades neurológicas.
Aunque ya se sabía que una mutación en el gen DDHD2 produce una rara enfermedad hereditaria llamada paraplejía espástica compleja tipo 54, que provoca debilidad motora, discapacidad intelectual y problemas de visión, este nuevo estudio explica por qué. Sin DDHD2, las neuronas no pueden liberar los ácidos grasos que necesitan para producir energía. El resultado es un colapso metabólico local en las sinapsis, que afecta la transmisión neuronal y, como consecuencia, la función cognitiva.
Además, este descubrimiento abre una nueva línea de investigación sobre el papel de los lípidos en otras patologías cerebrales. (Enfermedades como el Alzheimer), el Parkinson o la esclerosis lateral amiotrófica se asocian con cambios en el metabolismo de los lípidos en el cerebro.
Por tanto, nuevas terapias basadas en el mantenimiento del metabolismo lipídico o lípidos sintéticos podrían ser la clave para mantener o facilitar una adecuada comunicación entre neuronas en enfermedades donde este diálogo neuronal se interrumpe, con consecuencias devastadoras.
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Algunas neuronas son más "flexibles" de lo que pensábamos
Más allá de la curiosidad científica, este trabajo nos recuerda que el cerebro es un sistema metabólicamente flexible y sorprendentemente adaptable. Puede utilizar azúcar, lactato, cuerpos cetónicos (productos de desecho de grasa) y, como ahora sabemos gracias a este estudio, las neuronas recurren constantemente a sus propias reservas de grasa para mantenerse activas.
Con este nuevo trabajo, la línea entre metabolismo y pensamiento se desdibuja: cada idea, cada recuerdo, cada movimiento depende del equilibrio energético que las neuronas ajustan con precisión. Saber que su función también es quemar grasa en las sinapsis añade otra capa de complejidad y belleza a las células cerebrales.
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