Compartimentación intercelular del acetato en neuronas durante la prelactancia

Intercellular compartmentalization of acetate in neurons during prelactation

En la transición a la vida extrauterina, el recién nacido sufre un período de ayuno (prelactancia) que transcurre entre el cese de la nutrición placentaria y la instauración de la lactancia. El gasto de energía por las neuronas es tan alto en estas circunstancias, que la glucogenólisis es incapaz de restablecer los niveles de glucosa en la sangre. En consecuencia, durante la prelactancia debe haber otros sustratos energéticos y lipogénicos, que adicionalmente ayuden a mantener la síntesis de neurotransmisores. 

Este trabajo establece la importancia de acetato en el metabolismo oxidativo y del lipogénico en neuronas durante la prelactancia. Se determinaron las velocidades de oxidación y lipogénesis en cultivos quiescentes de neuronas fetales de rata incubadas con acetato (5 mM), [1-¹⁴C]-acetato, [2-14C]-acetato y [U-¹⁴C]- acetato (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-bencenotricarboxilato (5 mM). 

Los resultados en su conjunto indican que las neuronas 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 las neuronas requieren mantener los reservorios de oxalacetato y acetil-CoA para mantener la respiración. Estos resultados señalan a la acetil-CoA sintetasa (AceCS2) y la enzima málica (mME) mitocondriales, como enzimas claves para mantener el funcionamiento de las neuronas en la prelactancia.

 Con el uso de [2-¹⁴C]-acetato, los resultados sugieren que las neuronas tienen un alto requerimiento de carbonos, principalmente para la síntesis de neurotransmisores. Adicionalmente, la lipogénesis está soportada por la vía del citrato y la vía de la acetil-CoA sintetasa citosólica (AceCS1).

INTRODUCCIÓN

El desarrollo intrauterino y el nacimiento, constituyen una secuencia de cambios funcionales y anatómicos que tienen una base molecular. El metabolismo cerebral no puede interrumpirse ni siquiera por un corto tiempo, debiéndose disponer de lo más esencial para continuar el desarrollo de sus estructuras básicas y la síntesis de neurotransmisores.