Efecto del 3-nitropropionato sobre el metabolismo del lactato y del acetato en neuronas y astrocitos crecidos in vitro en concentraciones perinatales

Effect of 3-nitropropionate on lactate and acetate metabolism in neurons and astrocytes grown in vitro in lactate and acetate metabolism in neurons and astrocytes grown in vitro at perinatal perinatal concentrations

Las reacciones anapleróticas son un mecanismo metabólico esencial para la continuidad postnatal del desarrollo cerebral, contribuyendo en procesos que requieren sustratos sintetizados a partir de intermediarios del ciclo de Krebs; sin embargo, se desconoce su papel en el neonato durante la prelactancia. Objetivo. Estimar la capacidad anaplerótica de neuronas y astrocitos crecidos in vitro. Materiales y métodos. Se midió el efecto del 3-nitropropionato (3-NPA)(2 mM), un inhibidor de Succinato Deshidrogenasa (SDH) sobre el metabolismo oxidativo y lipogénico de ¹⁴C derivados de acetato y lactato en concentraciones perinatales. Resultados. A pesar de la presencia del 3-NPA, se mantuvieron las velocidades de oxidación del lactato en neuronas y astrocitos en un 40 y 73% respectivamente y la lipogénesis en un 53 y 52% respectivamente. Con el acetato, la oxidación en neuronas y astrocitos se mantuvo en un 15 y 63% respectivamente, en tanto que la lipogénesis se mantuvo en astrocitos y aumentó en neuronas en un 174% (p<0,05). Todo esto comparado con sus respectivos controles sin inhibidor. Conclusiones. Estos resultados demuestran que a pesar de la depleción de oxalacetato generada por 3-NPA, las neuronas como los astrocitos son capaces de mantener en la prelactancia el metabolismo energético y la síntesis de lípidos empleando lactato o acetato gracias a la actividad anaplerótica. Adicionalmente, los astrocitos demostraron tener mayor capacidad de amortiguar los efectos del 3-NPA sobre la oxidación que las neuronas. Las neuronas y los astrocitos demostraron una mayor capacidad de dirigir el acetato para la síntesis de lípidos, activando la vía Acetil-CoA Sintetasa citosólica.

INTRODUCCIÓN

La prelactancia constituye un período crítico para el neonato en la transición de la vida intrauterina a la extrauterina ya que debe subsistir a expensas de los sustratos acumulados durante los últimos días de la gestación, cuando paralelamente los sistemas enzimáticos que se encargan de la oxidación de cuerpos cetónicos y lactato presentan su máximo pico de actividad (1), las concentraciones de glucosa plasmática disminuyen inmediatamente después del nacimiento presentándose una hipoglucemia. Dado que hay altos requerimientos energéticos en este período y al no ser suficiente para mantener el metabolismo energético del cerebro, se hace necesario que este órgano emplee sustratos energéticos alternativos, puesto que la etapa de desarrollo postnatal en rata y el humano requiere de un continuo suministro de carbonos no sólo para obtener energía sino también para construir estructuras cerebrales. Estos sustratos alternativos como los cuerpos cetónicos y el lactato incrementan sus concentraciones durante este período, garantizando la homeostasis energética y por tanto la continuidad de procesos vitales como el desarrollo de las sinapsis, crecimiento de axones, dendritas y la mielinización activa de vías neurales básicas.