‘Columnas’ masivas de glutamato, un neurotransmisor clave, que surgen en el cerebro podrían ayudar a explicar la aparición de migraña con aura, y probablemente también una amplia franja de enfermedad neurológica, como el accidente cerebrovascular y la lesión cerebral traumática, según un estudio internacional dirigido por Científicos de salud de la Universidad de Utah (U of U Health), en Estados Unidos, publicada en la revista ‘Neuron’.
El estudio, que se realizó en ratones de laboratorio, encontró que una liberación anormal de glutamato en el espacio extracelular, el área entre las células cerebrales, puede provocar despolarizaciones, ondas de actividad similares a tsunamis que se extienden por el cerebro en la migraña y otros trastornos del sistema nervioso.
«Esto es algo nuevo bajo el sol –resalta KC Brennan, profesor de neurología de la U of U Health y coautor correspondiente del estudio junto con la doctora Daniela Pietrobon, de la Universidad de Padova, en Italia–. Las columnas de glutamato son un mecanismo completamente nuevo de la migraña, y es una buena apuesta que intervengan en otras enfermedades del sistema nervioso».
Además de los científicos de la U of U Health y Padova, los investigadores de la Universidad de Nuevo México y la Universita Politecnica delle Marche, en Italia, contribuyeron a este trabajo y, como muchos descubrimientos, este fue un tanto fortuito.
El autor principal Patrick Parker, entonces estudiante de posgrado en el laboratorio de Brennan, estaba estudiando anomalías en la señalización del glutamato en ratones portadores de un gen humano que conduce a una afección llamada migraña hemipléjica familiar tipo 2 (FHM2).
El glutamato es un neurotransmisor esencial que se libera como señal entre las células nerviosas. Pero demasiado glutamato puede sobreexcitar las células y dañarlas, por lo que el cerebro ha desarrollado formas de limitar sus efectos.
Trabajos anteriores en Italia encontraron que la mutación FHM2 ralentiza la velocidad de eliminación de glutamato del espacio extracelular, lo que conduce a una actividad excesiva de las redes cerebrales. Pero lo que Parker y su equipo encontraron en este estudio actual fue sorprendente: grandes columnas o bocanadas de liberación de glutamato, que aparecieron espontáneamente y parecían extenderse desde una ubicación central.
«Todo lo que había leído sobre la señalización del glutamato neuronal me decía que las columnas no deberían estar allí –reconoce Parker–. No fue exactamente un momento ‘eureka’ sino más bien ‘¿qué diablos fue eso?'».
Intrigados, los investigadores profundizaron y descubrieron que las columnas surgían de una interacción disfuncional entre neuronas y astrocitos, las células cerebrales especializadas que, entre otras cosas, ayudan a controlar los niveles de glutamato. Los investigadores determinaron que una liberación excesiva de glutamato por parte de las neuronas o una captación de astrocitos muy escasa podría provocar la formación de columnas.
«El denominador común es un desequilibrio entre la liberación y la recaptación y un exceso de glutamato en el espacio extracelular», apunta Brennan.
Una vez que los investigadores comprendieron mejor cómo se generaban las columnas, quisieron saber cómo afectaban a las enfermedades cerebrales. Descubrieron que una oleada de columnas precedió al inicio de la propagación de las despolarizaciones.
Para entender la propagación de las despolarizaciones, imagina una reacción en cadena, iniciada por una célula nerviosa disparando masivamente. A medida que se dispara, la célula libera grandes cantidades de glutamato (y otras sustancias), suficiente para hacer que las neuronas vecinas se disparen. Ellas a su vez hacen que sus vecinas se disparen, y una ola de disparos (o despolarización) barre el cerebro, moviéndose hacia afuera como una onda en un estanque, o un tsunami de un terremoto.
Las despolarizaciones diseminadas no son tan conocidas como las convulsiones, el evento excitable más famoso del cerebro. Pero son igualmente comunes, y bajo ciertas condiciones, como un derrame cerebral, una hemorragia subaracnoidea y una lesión cerebral traumática, pueden ser igualmente dañinos.
Parker y sus colegas encontraron que las columnas predijeron el inicio de la propagación de las despolarizaciones y que prevenirlas las inhibía. «Esto muestra que las plumas no solo coinciden con la propagación de las despolarizaciones –apunta Parker–. Están involucrados en su generación».
Es importante destacar que los científicos observaron columnas antes de propagar las despolarizaciones no solo en ratones FHM2 sino también en animales de control normales. Esto significa que las columnas probablemente sean relevantes mucho más allá de la migraña, donde las despolarizaciones diseminadas subyacen al aura y desencadenan dolor de cabeza, dice Parker.
En el futuro, el equipo quiere profundizar su comprensión de las columnas en la migraña. «Hay un tema emergente de control deficiente del glutamato por diversos medios en la migraña, y las columnas se suman de manera convincente a esa historia», añade Parker.
Pero los investigadores también quieren probar directamente si las columnas de glutamato están involucradas en otros trastornos neurológicos, con miras a los tratamientos que podrían ser relevantes para múltiples enfermedades.
Fuente: infosalus.com