Un estudio sobre ratones muestra cómo el subproducto del ejercicio protege a las neuronas del trauma

El lactato, un producto de desecho que se produce en el cerebro y los músculos después de un ejercicio intenso, puede proteger a las neuronas del daño causado por un traumatismo agudo como un accidente cerebrovascular o una lesión de la médula espinal, según un nuevo estudio en ratones realizado por un equipo de científicos suizo y saudí.

Cuando una persona sufre un derrame cerebral o una lesión de la médula espinal, las células nerviosas experimentan excitotoxicidad o estimulación excesiva. Este proceso extremadamente dañino también está implicado en enfermedades neurodegenerativas progresivas, como la enfermedad de Alzheimer, afirmaron los autores.

Durante la excitotoxicidad, los receptores NMDA se aceleran y abruman a la neurona objetivo con un aluvión de señales eléctricas. Los receptores NMDA interactúan con el neurotransmisor glutamato y son un objetivo importante en la investigación y la medicina, ya que están implicados en una serie de trastornos, como la epilepsia, la esquizofrenia, el Parkinson y el Alzheimer.

Este aluvión de señales eléctricas conduce a una acumulación de iones de calcio dentro de la neurona, lo que desencadena vías bioquímicas tóxicas que finalmente pueden dañarla o matarla. Por lo tanto, es fundamental que una persona con accidente cerebrovascular o lesión de la médula espinal sea tratada lo antes posible para evitar una muerte neuronal excesiva.

Los investigadores afirmaron que, si bien investigaciones anteriores habían sugerido que el lactato, un producto de desecho del metabolismo de la glucosa, es capaz de proteger a las neuronas contra la excitotoxicidad, hasta ahora sigue siendo un misterio exactamente cómo sucede esto.

En el nuevo estudio, el equipo de la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) y la Universidad de Ciencia y Tecnología King Abdullah investigó los efectos del glutamato en las neuronas cultivadas extraídas del cerebro de ratones. Utilizaron una nueva técnica de imágenes no invasiva llamada microscopía holográfica digital.

Luego, los científicos probaron los efectos del glutamato en las neuronas del ratón con y sin lactato. Los resultados fueron significativos: el glutamato mató al 65 por ciento de las neuronas, pero con el lactato, ese número se redujo al 32 por ciento.

Luego, los investigadores se propusieron determinar exactamente cómo el lactato protege las neuronas. Mediante el uso de diferentes bloqueadores de receptores en las neuronas del ratón, determinaron que el lactato desencadena la producción de ATP, la molécula de energía de la célula.

A su vez, el ATP se une y activa otro tipo de receptor en la neurona, que enciende una compleja cascada de mecanismos de defensa. Como resultado, la neurona puede resistir el aluvión de señales del receptor NMDA.

Los hallazgos hacen avanzar significativamente nuestra comprensión de la neuroprotección, afirmaron los autores, que puede conducir a mejores tratamientos farmacológicos para evitar el daño irreparable causado por el accidente cerebrovascular, la lesión de la médula espinal y otros traumatismos.

El estudio se publica en la revista Informes científicos.

Fuente: Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne