Compartimentación intercelular del acetato en astrocitos durante la prelactancia

Intercellular compartmentalization of acetate in astrocytes during prelactation

El gasto energético es tan grande en el momento del nacimiento, que las neuronas no podrían sobrevivir sin el soporte metabólico de los astrocitos. Adicionalmente, la necesidad de neurotransmisores es tan alta en la prelactancia, que sin la colaboración metabólica de los astrocitos sería imposible mantener los niveles de intermediarios del ciclo de los ácidos tricarboxílicos para mantener su síntesis.

Este trabajo se enfocó en el estudio de los procesos metabólicos intracelulares de los astrocitos donde está involucrado el acetato para establecer su importancia en el metabolismo oxidativo y lipogénico durante la prelactancia. Se incubaron cultivos quiescentes de astrocitos neonatales de rata con acetato (5 mM), [1- ¹⁴C]-acetato, [2-¹⁴C]-acetato y [U-¹⁴C]-acetato (1 µCi) (200-300 dpm/nmol). Adicionalmente, se utilizaron inhibidores enzimáticos como el dicloroacetato (1 mM) y el aminooxiacetato (5 mM), e inhibidores del transporte como el α-ciano-4-hidroxicinnamato (2 mM), butilmalonato (5 mM) y 1,2,3- bencenotricarboxílato (5 mM).

Los resultados en su conjunto indican que los astrocitos pueden metabolizar acetato más como sustrato energético que lipogénico, lo que nos permite pensar que este sustrato puede llegar a ser más importante para ayudar a mantener el metabolismo oxidativo, favoreciendo el reciclaje de carbonos en la prelactancia. Adicionalmente, se evidenció con el uso de [1-¹⁴C]-acetato una alta actividad anaplerótica sobre todo cuando los astrocitos requieren mantener los reservorios de oxalacetato y acetil-CoA para mantener la respiración. Estos resultados señalan a la acetil-CoA sintetasa mitocondrial (AceCS2), la piruvato carboxilasa (PC) y la enzima málica citosólica (cME), como enzimas claves para mantener el funcionamiento de los astrocitos en la prelactancia.

Con el uso de [2-¹⁴C]-acetato, los resultados sugieren que los astrocitos in vitro tienen un alto requerimiento de carbonos, principalmente para la síntesis de glutamina. Adicionalmente, la lipogénesis estaría soportada por dos rutas la vía del citrato y la vía de la acetil-CoA sintetasa citosólica (AceCS1).

INTRODUCCIÓN

En el momento del nacimiento, las reservas energéticas en la forma de glucógeno almacenado se consumen rápidamente, limitando la respiración y la síntesis de lípidos desde los carbohidratos por un período relativamente largo mientras se establece la normoglucemia.