Un grupo internacional de científicos de la Universidad de Zurich, el Instituto Max Planck, la Universidad Johns Hopkins, el Centro de Estudios Científicos (CECs) de Valdivia y la Universidad San Sebastián, publicó un nuevo hallazgo en la revista NatureNeuroscience. El artículo muestra cómo las neuronas, que necesitan una enorme cantidad de energía para funcionar, delegan la producción energética a otras células especializadas. Con esta estrategia de “externalización energética”, las neuronas optimizan sus recursos para mantenerse activas.
“Básicamente, es darse cuenta de cómo se distribuyen las tareas dentro del cerebro, respondiendo a una de las grandes preguntas de la neurociencia: de dónde viene la enorme energía que gastan las neuronas”, explica el doctor Felipe Barros, coautor del artículo, investigador de la Universidad San Sebastián y del CECs en Valdivia. “Así como nosotros dependemos de una red eléctrica externa para alimentar nuestros edificios, las neuronas han evolucionado para externalizar sus necesidades energéticas. Al delegar esta función vital a otras células, las neuronas pueden mantener su actividad intensa y especializada”, dijo.
Este proceso de outsourcing, perfeccionado por la evolución, no sólo abre nuevas rutas hacia la comprensión del cerebro; también puede derivar en nuevos enfoques para enfrentar las enfermedades neurológicas y neurodegenerativas que justamente son causadas por alteraciones o fallas en este sistema de suministro energético. “Esta estrategia colaborativa tiene sus riesgos. Al vivir en comunidad, las neuronas han dejado de cumplir tareas, lo que les permite trabajar con gran potencia, precisión y habilidad, pero si el ayudante falla puede tener consecuencias críticas”, explica el profesor de la Escuela de Medicina USS.
La colaboración desconocida
Tal como los cables eléctricos, los axones -esos largos hilos que transmiten señales eléctricas a lo largo de las neuronas- necesitan aislamiento para funcionar. Unas células especializadas, llamadas oligodendrocitos, se encargan de producir mielina: la capa aislante que envuelve los axones, permitiendo una comunicación neuronal eficiente y rápida.
No obstante, el artículo publicado en NatureNeuroscience muestra que los oligodendrocitos están lejos de ser solamente una grasa aislante; son además los encargados de la crucial función de dar soporte metabólico, de proveer energía a los axones cuando éstos lo piden. “Los oligodendrocitos no sólo brindan soporte físico, sino que también responden activamente a las señales que emiten los axones cuando necesitan energía, liberando combustible (lactato) para mantenerlos funcionando en toda su capacidad”, detalla el doctor Barros.
Comprender estas interacciones es relevante para la ciencia, pero también para la medicina. “En el ámbito biomédico, se ha identificado que las fallas energéticas son un denominador común en las enfermedades neurodegenerativas, como la esclerosis múltiple. Entender estos procesos tempranos abre la posibilidad de intervenciones preventivas, décadas antes de la aparición de síntomas. Ésa es la promesa de la ciencia básica”, señala Felipe Barros, subrayando además el uso clave en este trabajo de sensores desarrollados en el CECs, específicamente diseñados para medir procesos en los axones: “una bonita conjunción entre métodos clásicos y tecnología moderna para contestar preguntas pendientes”.
Así, este tipo de avances nos van abriendo paso a los enigmas mayores, a entender en detalle cómo a través del cerebro y sus redes de neuronas nos mantenemos vivos, le damos sentido a la información que percibimos sobre el mundo, y desarrollamos los rasgos que nos hacen únicos, nuestros pensamientos, recuerdos y emociones.