Un equipo de investigadores internacionales ha descubierto un nuevo mecanismo para prevenir la muerte de células nerviosas que se produce cuando faltan el oxígeno y la glucosa con los que se alimenta el cerebro. El trabajo, liderado por Charité -Universitätsmedizin Berlin (Alemania) y la McMaster University (Canadá), se publica en Proceedings of the National Academy of Sciences.

Los periodos breves de falta de oxígeno pueden actuar como una sesión de entrenamiento para las células del organismo. Como resultado, adquieren capacidad para sobrevivir durante periodos más largos de privación de oxígeno. Asimismo, la falta de oxígeno afecta también al metabolismo del azúcar. Sin embargo, el metabolismo del azúcar y la muerte programada de una célula se han visto hasta ahora como sucesos independientes.

Esta investigación, dirigida por los científicos Philipp Mergenthaler y Andreas Meisel, que trabajan juntos en el NeuroCure Cluster of Excellence at the Charité, explica el vínculo que existe entre estos dos procesos.

La supervivencia de la célula está regulada por una enzima clave del metabolismo del azúcar, la hexokinasa II. Los autores han descubierto que esta enzima, que altera la glucosa de tal manera que puede ser procesada por la célula, se activa en las células nerviosas del cerebro tras una falta de oxígeno. Esto ocurre, por ejemplo, en el caso de un ictus, un desorden circulatorio que genera una insuficiencia de oxígeno y nutrientes en el cerebro.

La enzima desempeña entonces un papel protector. "Esta autoprotección de las células nerviosas representa una importante base para próximas investigaciones, desde la que podrían desarrollarse mejores terapias para el ictus", afirma Meisel.

Sin embargo, los mecanismos moleculares de la deficiencia de oxígeno y el metabolismo celular alterado no sólo influyen en el ictus, sino que son también muy importantes en el desarrollo de un tumor y en la protección frente a infecciones por el sistema inmune.

En consecuencia, la enzima es considerada responsable de alteraciones en el metabolismo del azúcar de los tumores malignos. Sin embargo, si existe una falta de glucosa en la célula y un suministro normal de oxígeno, puede causar incluso la muerte celular.