Regulación de la utilización del aspartato por los astrocitos durante la prelactancia

Regulation of aspartate utilization by astrocytes during prelactation prelactation

En el período perinatal se incrementa la concentración de N-acetil-L-aspartato (NAA) producido por las neuronas, este sustrato es absorbido por los astrocitos e hidrolizado vía aspartoacilasa II (ASPA; EC 3.5.1.15) en acetato y aspartato. Se postula que el aspartato podría colaborar en suplir los requerimientos metabólicos de los astrocitos durante la prelactancia. Objetivos. Evaluar la capacidad de los astrocitos para utilizar el aspartato como sustrato metabólico en condiciones fisiológicas perinatales y determinar si la utilización del aspartato puede ser modificada por variaciones en las concentraciones de glucosa (Glc), lactato (Lac) y N-acetil-L-aspartato (NAA) y si estas variaciones de concentración, pueden regular la actividad enzimática de la ASPA. Materiales y métodos. Se incubaron cultivos quiescentes de astrocitos neonatales de rata Wistar con L-aspartato (0.5 mM) y L-[U-¹⁴C]-aspartato (2 µCi), para evaluar su capacidad para utilizarlo como sustrato oxidativo y lipogénico. Se determino el efecto de la variación de las concentraciones de Lac, Glc y NAA, en condiciones fisiológicas perinatales como de adulto, sobre la utilización del aspartato (método radiométrico) y sobre la actividad del ASPA (método espectrofotométrico). Resultados. Se demostró que los astrocitos están en capacidad de utilizar el aspartato 87 veces más como sustrato oxidativo que lipogénico. Conclusiones. La utilización del aspartato y su destino es afectado significativamente (p<0,05) por las concentraciones de Lac, Glc y NAA. ASPA tiene una alta actividad, siendo regulada por disponibilidad de lactato y por el incremento de la disponibilidad de glucosa.

INTRODUCCIÓN

Los astrocitos soportan la actividad neuronal por absorción del abundante glutamato intersticial y su transformación en glutamina a través de la glutamina sintetasa. La glutamina es suplementada a las neuronas como un mecanismo de transporte de carbonos y nitrógeno. Adicionalmente al suplemento de precursores para la síntesis de neurotransmisores, las neuronas necesitan sustratos energéticos para el normal funcionamiento del cerebro. El acople de la actividad neuronal con el metabolismo energético cerebral perinatal, implica al lactato como el principal producto final del metabolismo de la glucosa, que es liberado por los astrocitos como un sustrato energético para las neuronas, como consecuencia de la estimulación de la absorción de la glucosa evocada por el glutamato. El lactato es tomado por las neuronas, siendo el sustrato carbonado preferido para mantener la función sináptica (1). En trabajos previos del grupo, utilizando glucosa, lactato, 3-hidroxibutirato y acetato en concentraciones perinatales, se ha demostrado que tanto las neuronas como los astrocitos utilizan preferencialmente el lactato como sustrato energético y lipogénico (2, 3).