Un equipo de investigación publicó en la revista Nature Communications un estudio que profundiza en los mecanismos metabólicos alterados en la esclerosis lateral amiotrófica (ELA). El trabajo demuestra que la comunicación defectuosa entre las mitocondrias y el retículo endoplasmático impide el uso adecuado de la glucosa como fuente de energía, lo que obliga a las células a depender de los ácidos grasos.
El papel de las membranas asociadas a mitocondrias
Las membranas asociadas a mitocondrias (dominios MAM, por sus siglas en inglés) son regiones dinámicas donde se regulan diversas vías celulares, incluido el metabolismo de nutrientes. Según la investigación, en modelos de ELA familiar con mutaciones en el gen SOD1 y en modelos de ELA esporádica, la formación y función de estos dominios se encuentra deteriorada.
Esta disfunción bloquea la disponibilidad y oxidación del piruvato derivado de la glucosa. Como consecuencia, las células afectadas experimentan un cambio metabólico y comienzan a utilizar sustratos alternativos, como los ácidos grasos, para sostener la producción de energía.
Consecuencias en la médula espinal
El uso prolongado de ácidos grasos altera el flujo de electrones en la cadena respiratoria mitocondrial. El estudio detalla que este proceso induce una transferencia inversa de electrones y la inactivación del complejo I, una enzima fundamental para la producción de energía en células con alta demanda, como las motoneuronas.
Los investigadores observaron que esta crisis bioenergética y la alteración del estado del complejo I se manifiestan de manera progresiva en los tejidos de la médula espinal, pero no en el cerebro, lo que aporta especificidad sobre las regiones más vulnerables en la enfermedad.
Modelos experimentales y alcance del hallazgo
Para llegar a estas conclusiones, el equipo utilizó modelos de ratones transgénicos con la mutación SOD1G93A en distintas etapas de la enfermedad, así como cultivos de motoneuronas humanas. Los análisis histoquímicos y de consumo de oxígeno permitieron mapear el déficit respiratorio desde etapas presintomáticas.
Es importante señalar que se trata de una investigación básica y preclínica. Si bien el hallazgo identifica a la disfunción de los dominios MAM como un posible origen de los déficits bioenergéticos característicos de la ELA, estos resultados corresponden a modelos celulares y animales, y no representan un tratamiento disponible ni aplicable de manera inmediata en personas.
Fuente: Nature — https://www.nature.com/articles/s41467-024-51578-1
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