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Investigadores descubren que la vitamina C desencadena la muerte neuronal en condiciones de estrés oxidativo

por 18 agosto, 2020

Investigadores descubren que la vitamina C desencadena la muerte neuronal en condiciones de estrés oxidativo
Un estudio In vitro desarrollado en el Laboratorio de Neurobiología y Células Madres NeuroCellT de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad de Concepción, determinó que la oxidación de la vitamina C inicia una cascada de señalización que culmina en una explosión neuronal. Los hallazgos permitirían desarrollar nuevos protocolos farmacológicos orientados a prevenir la muerte neuronal en condiciones de estrés oxidativo cerebral.
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Sobrevivir a un accidente cerebrovascular (ACV) es una carrera contra el tiempo. Salvar la vida de la persona requiere imprescindiblemente que, en menos de cinco horas, un equipo médico elimine la obstrucción de él o los vasos sanguíneos afectados para restaurar el flujo de sangre al cerebro. El éxito de esta operación permite un ingreso masivo de oxígeno que, paradójicamente, desencadena la explosión de millones de neuronas a causa de un tipo de muerte celular conocido como necroptosis, dejando secuelas irreparables en el paciente.

Entender cómo ocurre este proceso y de qué forma se puede evitar esta masacre celular, ha sido el foco de la investigación realizada por un equipo de científicos de la Universidad de Concepción. Este trabajo, publicado recientemente en la prestigiosa revista científica Redox Biology (indice de impacto científico ISI- WOS = 10), órgano oficial de la Society for Redox Biology and Medicine de Estados Unidos; determinó que la oxidación de vitamina C en condiciones de estrés oxidativo -como las que se producen durante un infarto cerebral- podría iniciar una reacción en cadena que culminaría con esta masiva mortandad de neuronas en pacientes afectados por un ACV.

Según explicó el director del Laboratorio de Neurobiología y Células Madres NeuroCellT de la Facultad de Ciencias Biológicas y líder de este proyecto, Dr. Francisco Nualart, “la restauración del flujo sanguíneo tras un infarto cerebral, provoca estrés oxidativo debido a la abrupta restitución del metabolismo celular”.

El académico agregó que “esto transforma la vitamina C reducida (AA), que es la “buena”, en su versión oxidada (DHA), que es la “mala”. Bajo estas particulares condiciones de estrés, este DHA sería un potente inductor de la vía necroptótica en neuronas bajo condiciones de ACV in vitro”, comentó.

Respecto a su investigación, el Dr. Nualart indicó que “nuestro laboratorio recientemente mostró que la generación intracelular de DHA en las neuronas en condiciones de infarto cerebral, “inicia una reacción en cadena que activa un ejecutor llamado MLKL. Este ejecutor crea un poro en la membrana plasmática a través del cual ingresan muchos componentes que provocan inflamación y pérdida de la integridad neuronal, gatillando la explosión de la célula”.

En tanto, el Dr. Luciano Ferrada, miembro del equipo de investigación, explicó que utilizando herramientas moleculares de última generación, “logramos eliminar la proteína MLKL con una técnica de edición genética denominada
CRISPR/Cas9 y comprobamos que la deleción de MLKL, evita la muerte neuronal inducida por la acumulación DHA”. Agregó que “con esta técnica también delecionamos el transportador de la vitamina C, denominado SVCT2, con lo que se previno la entrada de vitamina C a la neurona, por lo tanto, el DHA no se genera durante un período de estrés oxidativo y, no puede activar los mecanismos de necroptosis”, detalló el científico.

Hasta el momento, se había determinado que la necroptosis es regulada por las proteínas RIPK1, RIPK3 y el ejecutor MLKL, pero se desconocía las razones por las cuales se activaba este proceso en las neuronas durante un ACV.

Es por ello que el trabajo de los investigadores UdeC sobre la vitamina C representa un gran avance en la búsqueda de nuevos protocolos terapéuticos orientados a evitar la hecatombe celular.

Vía de muerte

Actualmente, la industria farmacéutica ha probado más de un centenar de medicamentos orientados a prevenir la muerte celular durante un ACV, sin que alguno de ellos haya tenido éxito en esta tarea. “Estos fármacos fallan porque están orientados a prevenir la apoptosis, que es conocido como el suicidio celular”, indicó el Dr. Luciano Ferrada, investigador del Laboratorio de Neurobiología y Células Madres NeuroCellT de la Facultad de Ciencias Biológicas.

Agregó que “sin embargo, la evidencia actual ha demostrado que, en condiciones fisiopatológicas, como en un ACV; las células neuronales mueren por necroptosis y no por apoptosis, por lo que estos fármacos no sirven para evitar el daño celular y las consecuentes secuelas para el paciente”.

La identificación del DHA como gatillante de la necroptosis en este contexto, permitiría establecer nuevos protocolos clínicos para el manejo de ACV, “La próxima etapa sería iniciar una fase de investigación In vivo con el objetivo de,
por una parte, desarrollar diversos mecanismos que permitan bloquear la oxidación de la vitamina C y, por otra parte, probar inhibidores farmacológicos de necroptosis que existen actualmente para prevenir la muerte celular inducida por el infarto”.

Con ello, se apunta a incorporar nuevas estrategias terapéuticas orientadas a mejorar los actuales protocolos de manejo de ACV y tratar de evitar las secuelas en los pacientes. “Lo que proponemos es que junto con la reperfusión o remoción del coágulo que obstruye los vasos sanguíneos en un infarto cerebral, se utilicen terapias farmacológicas que eviten la oxidación de la vitamina C en el cerebro y la consecuente muerte de millones de células, para evitar las graves secuelas que deja el infarto cerebral en los pacientes”.

Según datos del Ministerio de Salud, en Chile el ACV es la principal causa de muerte en Chile y la primera causa específica de años de vida saludables perdidos por discapacidad y muerte prematura en mayores de 74 años.

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