La función de las neuronas es indispensable para el desempeño del cerebro, ya que algunas se encargan del pensamiento, mientras que otras lo hacen con el aprendizaje, unas más con la memoria y otras de la recepción de la información sensorial, por mencionar sólo algunas de sus actividades.

Cuando la administración de glucosa no es suficiente por una baja en la producción (común en un enfermo de diabetes), las neuronas pueden llegar a morir por falta del nutriente, lo cual afectará el estado de conciencia, memoria o razonamiento.

Ante ello, investigadores del Instituto de Fisiología Celular de la Universidad Nacional Autónoma de México(UNAM),realizaron un estudio para conocer qué sucede cuando la concentración sanguínea de glucosa no baja tanto para ocasionar un estado de inconciencia o de coma, sino que se reduce moderadamente y de manera repetida, como podría ocurrir en un paciente con diabetes.

La investigación se realizó en roedores, ya que los grupos genéticos de éstos son parecidos a los del ser humano y es posible que también desarrollen las enfermedades que afectan a la mayoría de la población.

La doctora Lourdes Massieu-Trigo, titular del proyecto explicó que “en las personas con diabetes puede alterarse la respuesta de defensa y presentar estados de hipoglucemia (baja en glucosa en sangre). Es por ello que la investigación se interesó en establecer un modelo que reproduzca esta condición, someter a los animales a periodos en donde al realizar mediciones de azúcar en su torrente sanguíneo los registros sean bajos de manera moderada, e identificar lo que pasa en el cerebro. Además, conocer los ejecutores más importantes de la muerte neuronal en estas circunstancias para inhibirlos o atenuar su actividad y de así poder interrumpir su proceso con algún fármaco”, añadió.

El patrón a seguir de la investigadora de la UNAM se basó en dos modelos. El primero consistió en inyectar insulina al roedor para bajar las concentraciones de glucosa y esperar a que presentara signos de inconciencia; a continuación se monitoreó la actividad eléctrica cerebral y cuando disminuía completamente (el animal estaba inconsciente) se tomó la decisión de reanimar el objeto de estudio mediante la administración de glucosa vía intravenosa e intraperitoneal (el peritoneo es la membrana que cubre gran parte de los órganos del abdomen) para dejarlo un tiempo en estado de coma.

“De esa manera se pudo saber qué sucedió en el cerebro cuando la concentración de glucosa disminuyo, aún cuando el animal presentó o no estado de coma por diferentes periodos de tiempo”, agregó la investigadora de la UNAM.

A decir de la directora del proyecto se sabe que si esta fase se prolonga por media hora o más se producirá muerte neuronal severa y masiva en ciertas regiones del cerebro. Sin embargo, diversas investigaciones indican que existen algunos signos de daño celular aún cuando el animal no alcance el estado de inconciencia o cuando éste sea corto (de cinco a 15 minutos), en donde se puede afectar principalmente la corteza cerebral.

El segundo modelo consistió en aislar neuronas de partes específicas del cerebro, que crecieron en un plato de cultivo o caja de Petri; una vez ahí se les sustrajo la glucosa y fue cuando pudo observarse cómo ocurría su muerte. Cabe mencionar que en el modelo implementado se logró controlar mejor las condiciones experimentales.

Al utilizar este sistema pudieron observarse distintos mecanismos de muerte neuronal y es importante conocer cuál de ellos es el que predomina si se quiere prevenir que las células se dañen por falta de glucosa.

“Uno de los agentes que puede ocasionar muerte en las neuronas en esta condición es el glutamato (aminoácido que en el cerebro funciona como neurotransmisor), si se acumula en grandes cantidades produce la muerte de estas células, ya que al actuar sobre sus receptores y activarlas de manera prolongadapermite la entrada de calcio al interior de ellas, lo que inicia diversos procesos que dañan a las membranas de las mismas y promueven el rompimiento de los distintos componentes celulares. Al fragmentarse las neuronas liberan otros elementos que pueden ser tóxicos para las células vecinas, lo que produce su fallecimiento”, detalló la investigadora de la UNAM.
Massieu-Trigo mencionó dos tipos de muerte neuronal, laapoptótica y autofágica, la primera afecta células individuales y ocurre lentamente, además de que el proceso se efectúa de una manera ordenada. En tanto, la segunda presenta deficiencia al no contar con suficientes nutrientes, en consecuencia la célula se consume a sí misma a fin de obtener energía.

Complicaciones con la disminución de glucosa

La concentración normal de glucosa oscila entre 90 y 110 miligramos por decilitro en sangre, y cuando disminuyen estos niveles se activan una serie de mecanismos de defensa que corrigen esta condición. Inicialmente la secreción de insulina del páncreas se reduce, lo que favorece un aumento en la concentración de glucosa en la sangre. Si los niveles de azúcar bajan a menos de 70 miligramos por decilitro el organismo secretará otra hormona pancreática llamada glucagón que promoverá las síntesis de glucosa o que las reservas existentes de glucógeno (sustancia de reserva que en el momento de ser utilizada por el organismo se transforma en glucosa) se metabolicen para producirla.

Si estas respuestas defensivas fallan y los niveles de glucosa siguen a la baja hasta alcanzar los 54 miligramos por decilitro, entonces se activa una respuesta más intensa presentando síntomas como irritabilidad, problemas de visión, ansiedad, mareos y hambre, entre otros, que alertan al individuo para que ingiera alimentos y corrija así la hipoglucemia para no llegar a niveles inferiores a los 50 miligramos por decilitro, de esta forma se evitan alteraciones como la presencia de convulsiones o incluso un estado de inconciencia o coma. “Cuando éstos se prolongan el resultado es muerte neuronal”, reiteró la doctora Massieu-Trigo.

Lo anterior afecta al cerebro en zonas sensibles a la falta de glucosa, como la corteza cerebral encargada de las actividades cognitivas, y el hipocampo, cuyas funciones se relacionan con memoria y aprendizaje.

“Esta investigación de la UNAM sigue en curso para poder determinar la existencia de un fármaco que  pueda inhibir o interrumpir el proceso de muerte neuronal”, finalizó la doctora Lourdes Massieu-Trigo.

Samara Camarena