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description Noticias médicas - Déficit de glucosa en el cerebro aumenta la aparición de rasgos de neuropatología tipo Alzheimer

Publicada el Friday, 3 Feb 2017

Déficit de glucosa en el cerebro aumenta la aparición de rasgos de neuropatología tipo Alzheimer

La privación de glucosa en neuronas in vivo induce un aumento en la fosforilación de la proteína tau, componente principal de los ovillos neurofibrilares observados en el Alzheimer.
Déficit de glucosa en el cerebro aumenta la aparición de rasgos de neuropatología tipo Alzheimer

La enfermedad de Alzheimer (EA) es una patología neurodegenerativa caracterizada por la presencia de formas hiperfosforiladas de una proteína estabilizadora de microtúbulos con nombre tau. La fosforilación excesiva de tau promueve que cambie su estructura y se agregue, generando ovillos neurofibrilares (NFTs; por sus siglas en inglés neurofibrillary tangles). Los NFTs, junto con las placas seniles originadas por una acumulación de proteínas β-amiloide (Aβ), son hallazgos histopatológicos que caracterizan a esta enfermedad. Sin embargo, no se conoce todavía con certeza qué promueve la hiperfosforilación de tau, en primer lugar.

Se ha encontrado evidencia que el estrés fisiológico y psicológico puede inducir la fosforilación de tau en roedores. El papel que causa el estrés de tipo metabólico en la función cerebral es de gran interés, ya que la disponibilidad de glucosa es primordial para el cerebro y se ha visto que su depleción es capaz de causar estrés del retículo endoplásmico. Reducciones de la glucosa pueden ocurrir en patologías como la isquemia cerebral y enfermedades neurodegenerativas, así como en procesos fisiológicos como el envejecimiento. Por ejemplo, se ha reportado que en cerebros de pacientes con Alzheimer, la utilización de glucosa es mucho menor que en cerebros de pacientes sanos. In vitro, la privación neuronal de glucosa es capaz de inducir un aumento en la fosforilación de tau. Esto puede significar que privaciones energéticas pueden tener un papel importante en el desarrollo de patologías tau-dependientes, como la EA. Sin embargo, no se contaba con datos experimentales in vivo para corroborar esta asociación.

Investigadores en Estados Unidos, crearon un modelo farmacológico de privación de glucosa para conocer qué efectos tenía esta acción en la fosforilación de tau, la fisiología sináptica y en la cognición en un modelo murino transgénico para patología tau. Los ratones utilizados en el modelo, fueron expuestos semanalmente a un placebo o a una dosis de 2-deoxiglucosa (2-DG), una molécula modificada de glucosa que no puede ser metabolizada, por un periodo de cuatro meses. Posteriormente, se les aplicaron pruebas conductuales y de memoria, se hicieron pruebas electrofisiológicas y, en última instancia, se analizaron sus cerebros histopatológicamente.

Los resultados reportaron que los ratones expuestos a 2-DG tuvieron alteraciones en la memoria y reducción en la potenciación a largo plazo, la cual estima la comunicación sináptica. Los hallazgos histopatológicos constataron que estos ratones tuvieron alteraciones en la integridad sináptica, evidenciada por un decremento en proteínas importantes para la sinápsis (MAP2 y SYP). Además, tuvieron un incremento en la fosforilación de tau y mayor apoptosis mediada por caspasa‐3 y caspasa‐12 y la vía de las cinasas P38 MAPK.   

Estos resultados muestran evidencia de que existe un mecanismo fisiopatológico entre las alteraciones en el metabolismo de la glucosa y la aparición consecuente de neuropatología como la EA. Además, esto podría explicar el incremento en la incidencia de demencia observada en pacientes con diabetes que presentan episodios hipoglucémicos frecuentes.

 

 

Referencia:

Lauretti E, Li JG, Di Meco A, Praticò D. Glucose deficit triggers tau pathology and synaptic dysfunction in a tauopathy mouse model. Translational Psychiatry 2017; 7:e1020

 

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