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Las mitocondrias neuronales, implicadas en la
regulación de la glucemia
Un estudio muestra un papel crucial para las mitocondrias en un pequeño subconjunto
de neuronas del cerebro en el control sistémico de la glucosa.
El aumento en los niveles de azúcar en sangre que puede venir después de una comida
está controlado por las mitocondrias neuronales del cerebro, que se consideran la "fuente
inagotable de células", según han descubierto investigadores de la Escuela de Medicina de
la Universidad de Yale, Estados Unidos. Sus hallazgos, publicados en Cell, podrían ayudar a
entender mejor cómo se desarrolla la diabetes tipo 2.
Se cree que los niveles de glucosa en la sangre se controlan principalmente por la
hormona pancreática insulina, el hígado y los músculos. Sin embargo, este nuevo estudio
pone de relieve un papel crucial para la mitocondria en un pequeño subconjunto de
neuronas del cerebro en el control sistémico de la glucosa.
El estudio fue diseñado para explorar cómo las neuronas en el cerebro se adaptan al
"estallido" de glucosa. Los investigadores se sorprendieron al encontrar que no sólo las
mitocondrias de las neuronas "sienten" el cambio de niveles de glucosa circulante, sino
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que los cambios adaptativos en estas mismas mitocondrias están en el núcleo de la
capacidad del cuerpo para manejar la glucosa en la sangre.
Para probar este punto, el equipo de investigación generó varios modelos de ratón en los
que una proteína mitocondrial específica llamada proteína desacoplante 2 (UCP2) no
existía o estaba presente en cantidades variables en el subconjunto de neuronas que
detectan los niveles circulantes de azúcar.
"Hemos encontrado que cuando aumenta el azúcar en el cuerpo, las mitocondrias en
subconjuntos de neuronas cerebrales cambian rápidamente su forma y se altera su
función", explica la autora principal, Sabrina Diano, profesor en los departamentos de
Obstetricia, Ginecología y Ciencias Reproductivas, Neurociencia y Medicina Comparada de
Yale.
Diano señala que lo que sorprendió al equipo de investigación no es que estos cambios se
produzcan en respuesta a la glucosa, sino que estos ajustes aparentemente sutiles en un
evento celular de "limpieza" en un puñado de células del cerebro tenga un impacto tan
poderoso en los niveles circulantes de glucosa al afectar a muchas funciones periféricas de
los tejidos.
"Los resultados implican que las alteraciones en este mecanismo pueden ser cruciales
para el desarrollo de enfermedades metabólicas como la diabetes tipo 2, en la que el
cuerpo no es capaz de limpiar la sangre de los elevados niveles de azúcar que se producen
después de las comidas", apunta Diano, que también es directora del Grupo de
Neurociencias Reproductoras. Diano y su equipo centrarán su investigación futura en
analizar de si la alteración de este mecanismo mitocondrial en el cerebro está implicada
en el desarrollo y la propagación de la diabetes tipo 2.
Cell (2016); doi:10.1016/j.cell.2016.02.010
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