Desde el Departamento de Biología Celular de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad de Concepción, la investigadora María de los Ángeles García se ha enfocado en el estudio del hipotálamo, región del cerebro que controla el consumo de alimentos y el gasto energético.
Alimentos ricos en calorías y un incremento en el sedentarismo son los indicadores que generan alerta en un país y sociedad en donde la obesidad ha adquirido tintes de epidemia, especialmente en niños y adultos.Debido a esto existe la necesidad de desarrollar intervenciones eficaces para controlar esta patología y una de estas es promover la generación de nuevas neuronas hipotalámicas (neurogénesis).
¿Cómo? La Dra. García investiga un tipo de células especializadas que se encuentran en el cerebro llamadas tanicitos, las cuales comunican a las neuronas sobre el estado metabólico del organismo, actuando como intermediarias en la respuesta del hambre y la saciedad.
Esta función se debe a que los tanicitos están en una posición estratégica, por lo que contactan en el cerebro tanto con el líquido cefalorraquídeo como con la sangre, a través de capilares permeables. Además, funcionan como una especie de “célula madre”, capaz de generar más tanicitos y nuevas neuronas que controlan la ingesta de alimentos.
Si bien, las señales bioquímicas o metabólicas que promueven este proceso son desconocidas, la investigadora descubrió que los tanicitos son capaces de detectar fluctuaciones en la concentración de glucosa y transmiten este mensaje a tanicitos vecinos a través de hemicanales especializados. Dichos canales comunican directamente el interior de la célula con el exterior, expandiendo la señal incluso a las neuronas.
“Nuestra investigación demuestra que estos hemicanales son importantes para que los tanicitos puedan liberar señales metabólicas al medio extracelular, primero para promover su multiplicación (división celular) y su posterior transformación a neuronas especializadas; y, segundo, para indicarle a las neuronas vecinas sobre cambios en el estado energético del organismo”, explicó la doctora María de los Ángeles García.
Otro de los descubrimientos de la investigación, publicada en la prestigiosa revista Journal of Neurochemistry, es que una molécula con capacidad de aumentar la proliferación celular también es capaz de promover la apertura de los canales en los tanicitos, iniciando un efecto dominó. Esto se traduce en que los tanicitos pueden liberar ATP —nucleótido fundamental en la obtención de energía celular—, como señal al entorno y, por ende, agilizan su multiplicación.
Cabe destacar que no todos los tanicitos responden con la misma intensidad a esta señal, lo que sugiere que poblaciones específicas de tanicitos pueden multiplicarse más fácilmente que otras o son más sensibles a estas “señas” metabólicas. Los estudios fueron realizados inicialmente en tanicitos aislados y cultivados in vitro, y luego confirmado in vivo.
“La cascada de eventos que culmina con la proliferación de tanicitos descrita en nuestro estudio es nueva y aporta a comprender cómo se renuevan estas células y al mecanismo que les permite generar nuevas neuronas para responder a señales nutricionales”, concluyó la Dra. García.
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