Desarrollo del sistema nervioso

Desarrollo del Sistema Nervioso
julio 18, 2007
El cerebro es un tejido. Un tejido complicado, de urdimbre intrincada, que no se parece a nada de lo que conocemos, pero esta compuesto de células, como lo está cualquier tejido. Se trata desde luego de células muy especializadas, pero funcionan siguiendo las leyes que rigen a todas las demás células. Sus señales eléctricas y químicas, puedendetectarse, registrarse e interpretarse, y sus sustancias químicas identificarse, las conexiones que constituyen la urdimbre de fieltro del cerebro pueden cartografiarse. No obstante, la investigación del cerebro se encuentra sólo en sus inicios. La increible complejidad del cerebro es, además de una frase hecha, un hecho cierto.
Los estudios sobre el desarrollo del cerebro son potencialmenteimportantes no sólo por que esclarecen el modo de operar del cerebro, sino también por que muchas enfermedades neurológicas son, o parecen ser, de desarrollo en su origen. El cerebro tiene una escepcional demanda de energía generada por el metabolismo oxidativo. Durante su período de crecimiento y maduración, la cantidad de sustratos usados para la generación de energía con mucho excede a aquellosrequeridos para propósitos de síntesis. Esta alta demanda metabólica puede encontrarse en todas las edades y depende de un adecuado suplemento de sustratos disponibles que son extraidos rápidamente por el cerebro de la sangre. Sin embargo, lo movimientos moléculas solubles dentro del cerebro han mostrado ser mucho menores que en otros tejidos. Figura Nature Reviews Neuroscience 3; 311-313 (2002)Muchas rutas bioquímicas interrelacionan sustratos que pueden ser usados para generar energía por el proceso oxidativo. El metabolito intermediario común a todas estas rutas es el acetil-CoA, el cúal es continuamente tomado por el ciclo de los ácidos tricarboxílicos. Pueden contribuir a la producción de acetil-CoA el glucógeno, la glucosa, los ácidos grasos libres, el lactato y los cuerpos cetónicos.La posibilidad de que el cerebro tenga que utilizar sustratos alternativos a la glucosa es mayor durante el período perinatal, que en el estado adulto, donde solamente en condiciones extremas, el cerebro no recibe un suplemento adecuado de glucosa.
Durante un corto pero importante período de tiempo, el neonato carece de sustancias metabólicas suficientes para mantener el ineludible e irreversibledesarrollo del sistema nervioso central. El descubrimiento de que los cuerpos cetónicos juegan un papel importante como sustratos metabólicos de la ontogénia cerebral, puso de manifiesto que la glucosa es un sustrato esencial, aunque no exclusivo. Ya ha sido planteado y confirmado por numerosos investigadores, el significado fisiológico del lactato como sustrato energético neonatal, ya que seconsume por vía oxidativa a través del ciclo de los ácidos tricarboxílicos y no se emplea como precursor en la gluconeogénesis. Asimismo, la lipogénesis de novo a partir de lactato es también muy alta en estas circunstancias. Gracias al lactato el cerebro puede desarrollarse en una situación tan crítica como es el ayuno postnatal, llegandose a constituir en el sustrato más importante durante laprelactancia.
En los ultimos años se ha hecho evidente que los cultivos primarios son excelentes sistemas modelo para estudiar el desarrollo cerebral. Mediante el uso selectivo de neuronas, astrocitos y líneas de células inmortalizadas, se intenta dilucidar el papel de cada población celular en la utilización, metabolismo y compartimentación de los nutrientes cerebrales. De esta manera estudiando loscomponentes del cerebro, se intentara después, averiguar como funcionan en conjunto.
El empleo de sustancias que intervienen en el metabolismo y en el transporte, especialmente de algunos de los intermediarios de la glucólisis y el ciclo de los ácidos tricarboxílicos en neuronas, astrocitos y glioma C6 en cultivo primario, nos dirigen a tratar de relacionar el desarrollo de un sistema metabólico...