Estudio determina cómo se produce la muerte neuronal en un infarto cerebral

¿Qué ocurre en el cerebro durante un infarto? Salvar la vida de quienes sufren un accidente cerebrovascular (ACV) depende de entender el mecanismo que se activa cuando uno o varios vasos sanguíneos se obstruyen, impidiendo la llegada de oxígeno al cerebro. Y tan importante como lo anterior es comprender cómo reacciona este órgano una vez que el flujo sanguíneo se reestablece, para evitar secuelas que afecten la calidad de vida del paciente.

Buscando entender este proceso, investigadores de la Universidad de Concepción analizaron el papel de la vitamina C, principal antioxidante que se encuentra en el sistema nervioso central, que colabora con el buen funcionamiento de las neuronas. Su investigación, publicada en la revista Redox Biology, demuestraque, sin embargo, tras un infarto cerebral las condiciones cambian, y en ese escenario, la oxidación de la vitamina C ocasionaría un tipo de daño celular irreparable.

El Director del Centro de Microscopía Avanzada, CMA-Bíobío, Dr. Francisco Nualart, explica que los accidentes cerebrovasculares generan una pérdida en el flujo sanguíneo en el cerebro, por un periodo de tiempo. Cuando el tratamiento médico re-establece el flujo de sangre, el oxígeno vuelve a las células cerebrales, que se sobreactivan produciendo una actividad mitocondrial muy elevada. “Cuando se sobreactiva la mitocondria (al llegar el oxígeno después del infarto), se producen muchos oxidantes de forma descontrolada, además de una molécula derivada de la vitamina C, el ácido deshidroascórbico (DHA). Ambas moléculas (oxidantes, más el DHA) inducen muerte neuronal”, indicó el Dr. Nualart.

Los detalles de este proceso se recogen en el artículo Vitamin C controls neuronal necroptosis under oxidative stresscoescrito por académicos del Departamento de Biología Celular de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad de Concepción, UdeC, Luciano Ferrada, Francisco Nualart y Katherine Salazar, junto a la investigadora del CMA-Bíobío, María José Barahona, y el académico de la Universidad de Ghent, Bélgica, Peter Vandenabeele.

“Descubrimos que estas moléculas inducen una forma de muerte llamada necropsis”, explica Nualart, un hallazgo de vital importancia, pues, como afirma el investigador: “la comunidad científica no sabía realmente cómo morían las células en esta patología. Se pensaba que se trataba de apoptosis (un tipo de muerte celular programada por el propio organismo, que facilita por ejemplo la destrucción de células dañadas), lo que estaba completamente equivocado”. Este error ha guiado más de 110 ensayos clínicos en el mundo, para probar drogas que previnieran la muerte neuronal inducida tras un infarto, sin resultados positivos. “Se han gastado millones de dólares para nada”, lamenta el académico. 

Un nuevo enfoque en la investigación

La activación de la necroptosis en las neuronas da como resultado la formación de burbujas, pérdida de la integridad de la membrana y, en última instancia, la explosión celular. “El ácido deshidroascórbico es el primer inductor endógeno de necroptosis, descrito en el mundo”, detalla Nualart, y agrega “Entre 1990 y 2010 algunas publicaciones han indicado que en pacientes infartados es posible suministrar ácido deshidroascórbico para tratar a los pacientes. Este estudio recomienda que estos procedimientos no sean realizados hasta definir claramente el efecto de esta molécula en el infarto cerebral”.

Respecto a la colaboración internacional entre los autores del artículo, el Dr. Nualart destaca que “Peter Vandenabeele, de la Universidad de Ghent en Bélgica, es una eminencia en muerte celular en el mundo, y unos de los 10 científicos con mayor producción científica mundial”. El trabajo fue presentado en el primer congreso de muerte celular no convencional, realizado en China en 2019, donde obtuvo el segundo lugar del encuentro científico organizado por Cold Spring Harbor USA/ASIA.

A partir de los resultados de esta investigación se abren nuevas líneas, como estudios in vivo del efecto de oxidantes y DHA en infarto, búsqueda de moléculas que puedan contrarrestar la formación de DHA en infarto y búsqueda de moléculas bloqueadoras de su efecto a nivel neuronal. Así, se podría reorientar el trabajo de la industria farmacéutica, estableciendo nuevos protocolos para el manejo de ACV.