Revelan el rol dual del glucógeno en el cerebro
El grupo de Joan Guinovart en Ingeniería metabólica y terapia de la diabetes en el Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona) –con sede en el Parc Científic de Barcelona– ha aportado en los últimos tiempos evidencias, en varios artículos, de la toxicidad de los cúmulos de glucógeno para los enfermos de Lafora. Ahora, dos trabajos científicos de este equipo aportan datos irrefutables y resuelven cuestiones clave sobre su acción en las neuronas: un exceso de glucógeno causa su muerte, pero si no tienen quedan desprotegidas cuando falta oxígeno al cerebro.
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El 2007, investigadores del IRB Barcelona liderados por Joan Guinovart, experto en metabolismo del glucógeno, en un artículo publicado en Nature Neuroscience, apuntaban que en la Enfermedad de Lafora (LD en inglés), un patología neurodegenerativa rara y mortal que afecta a adolescentes, las neuronas morían por la acumulación de glucógeno –cadenas de glucosa-, y que dicha acumulación podría ser la causa de la enfermedad.
La revolución del artículo consistió en dos puntos: primero, los investigadores establecían una posible causa para la LD y, por lo tanto, señalaban una diana terapéutica plausible, y segundo, descubrían que las neuronas tienen la capacidad de almacenar glucógeno, cosa que nadie había observado nunca que pudieran hacer, además de indicar que la acumulación era tóxica.
Algunos científicos escépticos con el artículo defendían que los cúmulos de glucógeno no eran la causa de la neurodegeneración sino que ésta era consecuencia de algún otro desajuste celular más importante como una desregulación, a la baja, de la autofagia –el programa de reciclaje y limpieza interior de las células-. El grupo de Guinovart ha aportado en los últimos tiempos evidencias, en diversos artículos, de la toxicidad de los cúmulos de glucógeno para los enfermos de Lafora, y ahora aporta datos irrefutables.
En un artículo publicado este mes de febrero en Human Molecular Genetics con el investigador asociado Jordi Duran como primer autor, los científicos constatan que en la LD la acumulación de glucógeno es la causa directa de la muerte de las neuronas y desencadena desajustes celulares como la disminución de la autofagia y los fallos de sinapsis. La suma de estas alteraciones provoca la sintomatología que acompaña a la LD, como las epilepsias iniciales.
El glucógeno, ¿un caballo de Troya para las neuronas?
Quedaba un misterio más profundo por resolver. Era realmente la glucógeno sintasa, un caballo de Troya para las neuronas como parecía establecer el artículo de Nature Neuroscience? Es decir, la acumulación de glucógeno es siempre mortal para las células y por tanto han de tener silenciado el mecanismo? La pregunta inevitable era, ¿y por qué lo tienen?
En un artículo publicado hoy en la revista del grupo Nature, Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism, los investigadores aportan las primeras pruebas que determinan que las neuronas almacenan glucógeno constantemente pero de una forma muy diferente: acumulan poca cantidad y la deshacen inmediatamente, a una «velocidad altísima de renovación».
Los investigadores han tenido que poner a punto nuevas técnicas más sensibles de análisis para confirmar que en pocas cantidades, el glucógeno es saludable para las neuronas.
«Mientras el hígado, por ejemplo, acumula glucógeno en grandes cantidades para liberarlo lentamente en condiciones de necesidad de azúcar en la sangre, sobre todo mientras dormimos, las neuronas sintetizan y degradan pequeñas cantidades de glucógeno todo el tiempo. No lo usan como reservorio de energía sino como una fuente de energía rápida; poca pero constante» explica Guinovart, también catedrático de la Universidad de Barcelona.
