Dilucidar cómo las neuronas actúan frente a cuadros fisiopatológicos ha sido una de las principales tareas de las ciencias básicas y biomédicas a nivel mundial.

Comprender mecanismos celulares y moleculares asociados a ciertas patologías con fines terapéuticos, es muy difícil, no solo por las herramientas de investigación de avanzada que se requieren, sino también, porque la carrera por el conocimiento es acelerada y cada día surgen nuevas aristas que van haciendo cambiar las hipótesis.

Dentro de esta comunidad, que trata de entender la función neuronal en episodios de ataques cerebrovasculares, se encuentra el Dr. Francisco Nualart, director del Centro de Microscopía Avanzada de la Universidad de Concepción y académico del Departamento de Biología Celular de la Facultad de Ciencias Biológicas de la misma casa de estudio.

El Dr. Nualart y su equipo están tras la búsqueda de conocimientos vinculados con la muerte de neuronas enfrentadas a ambientes estresantes. “Por muchos años se estudió la necrosis y la apoptosis como únicas formas de muerte neuronal, implicadas en casi todas las patologías. Sin embargo, se ha avanzado mucho en la materia y, actualmente, se conocen nuevas formas de muerte celular. Una de ellas es la necroptosis”, señala el Dr. Nualart.

Uno de los primeros acercamientos científicos del académico con este tipo de muerte celular fue trabajando con neuronas en cultivo que eran tratadas con vitamina C oxidada, un estado de la vitamina C que induce daño oxidativo. “Al exponer a las neuronas con esta forma de vitamina C, conocida como ácido dehidroascórbico, nos dimos cuenta (trabajo de Tesis Doctoral de Luciano Ferrada) de que las células no se fragmentaban en cuerpos apoptóticos, sino que, adoptaban una forma esférica o también conocida como ‘balloon-like’, clásica en este tipo de muerte celular”, explica.

Al observar que antes de morir, las neuronas adquieren una forma esférica, los científicos descartaron necrosis y apoptosis y la tesis de la necroptosis, que había sido descrita hace algunos años, tomó más fuerza. Bajo este escenario, Francisco Nualart, doctor en Biología Celular y Molecular, primero observó que la neurona trata de escapar a la muerte formando burbujas y eliminando fragmentos de la membrana celular. “La célula literalmente comienza a hervir, mas no logra sobrevivir. Previamente, ha encendido una vía de señalización que va activando proteínas tales como: RIP quinasa I, III y también, MLKL, esta última, se introduce en la membrana y forma un poro, a través del cual ingresan y salen iones; la célula censa esta actividad, y comienza a englobar este tipo de proteínas en un mecanismo muy similar al de los virus para realizar eclosión; en algunos casos la célula se salva, eliminando estos trocitos de membrana donde hay mucha presencia de MLKL”. Ahora bien, cuando no lo logra, la neurona se perfora y se produce la salida del citosol, desencadenando su muerte.

El rol dual de la vitamina C en los procesos de muerte celular

Dentro de la investigación asociada a la necroptosis, el Dr. Nualart y su equipo se dieron cuenta, indirectamente, que cuando se genera una condición en la célula muy similar al infarto, presentándose un ambiente con déficit de oxígeno y glucosa y alta generación de oxidantes; la vitamina C actúa como antioxidante. Sin embargo, si la acumulación de su forma oxidada es demasiado elevada, generará efectos tóxicos para la neurona.  “En una condición fisiopatológica, la vitamina C trata de defender a la célula del daño oxidativo, produciendo ácido dehidroascórbico. Cuando este se acumula en la neurona, en alta concentración, se genera un ambiente complicado y se enciende la vía de necroptósis. La proteína RIP quinasa I se autofosforila, induciendo también la fosforilación de RIP quinasa III y finalmente se activa MLKL, generando una especie de canal iónico en la membrana”, enfatiza.

Para el Dr. Nualart es importante recalcar que la vitamina C actúa como un antioxidante natural de nuestro organismo, está altamente concentrado en la neurona, pero a su vez, en condiciones fisiopatológicas, como las de un ataque cerebrovascular, la formación de ácido dehidroascórbico desencadena muerte celular mediante necroptosis. Este concepto ha sido recientemente publicado en la revista Redox Biology, órgano oficial de la Sociedad Americana de Daño Oxidativo. Además, ha recibido diferentes reconocimientos en dos congresos de muerte celular.

“Nosotros seguimos estudiando la vitamina C, de hecho, estamos trabajando en un review sobre la acción de sus dos formas: ácido Ascórbico y dehidroascórbico. Por lo tanto, seguiremos indagando las funciones positivas como negativas de esta molécula. Queremos ver cómo podemos anular el efecto del ácido dehidroascórbico en la muerte neuronal, ya que hay efectos en el ataque cerebrovascular que no están controlados y que se tienen que controlar”, finaliza.

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Periodista: Patricio Grunert Alarcón. ®
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