El cerebro adquiere su propia energía en base a glutamato

Un estudio de la Universidad de Ginebra -UNIGE- (Suiza) y publicado en la revista 'Cell Reports' ha logrado explicar cómo el cerebro usa el glutamato para producir energía.

Cabe recordar que a diferencia de otros órganos, el cerebro no es capaz de extraer su energía a partir de lípidos ya que existe una barrera sangre-cerebro que impide el paso de estos para protegerlo de agentes patógenos y las toxinas que circulan en la sangre.

Además, mientras que la mayoría de órganos del cuerpo tienen la capacidad de almacenar la glucosa mediante el aumento de su masa, el cerebro, encerrado dentro de los huesos del cráneo, no puede hacerlo. Y como no puede almacenar su propio alimento, depende de la energía, en forma de azúcar, que le suministra en tiempo real el hígado.

Teniendo en cuenta esto, el profesor Pierre Maechler de la Facultad de Medicina de la UNIGE, y sus colegas investigaron si el glutamato era realmente una fuente de energía para el cerebro. Para ello analizaron el papel de la enzima glutamato deshidrogenasa en el cerebro.

Esta enzima, codificada por el gen GLUD1, es responsable del síndrome de hiperinsulinismo congénito, una enfermedad grave que produce discapacidad intelectual y un alto riesgo de epilepsia. "Suprimimos el gen GLUD1 en el cerebro de ratones. En ausencia de glutamato deshidrogenasa, el cerebro ya no era capaz de convertir el glutamato en energía, a pesar de que el aminoácido estuviera presente en el cerebro", explica Melis Karaca, primer autor del estudio.

Dado que el cerebro se quedó sin la energía suministrada por el glutamato, enviaba señales al hígado para solicitar una compensación de glucosa, a expensas del resto del cuerpo. Por tal motivo, los ratones transgénicos no crecieron lo suficiente y mostraban atrofia muscular.

"Esto muestra cómo el cerebro funciona justo a tiempo y que cada porcentaje de los recursos de energía es vital para su buen funcionamiento. Si una parte de esta energía desaparece, el cerebro se sirve primero a sí mismo y el resto del cuerpo sufre. El hígado debe entonces generar más glucosa sobre la base de la proteína muscular, lo que genera pérdida de masa muscular", explica Maechler.

Los científicos creen que existe una correlación entre el gen GLUD1 y algunos trastornos del desarrollo neurológico como la epilepsia y la esquizofrenia. Para comprobarlo, están realizando un experimento que suministra a ratones la misma mutación GLUD1 hallada en pacientes epilépticos. Al mismo tiempo, otro equipo está trabajando con individuos esquizofrénicos para evaluar la forma en que su cerebro utiliza el glutamato.

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