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Función mitocondrial en neuronas

El grupo de investigación que dirige Jorgina Satrústegui de la UAM, en el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CBMSO) UAM -CSIC, lleva años estudiando cómo los cambios en los niveles intracelulares de calcio afectan la función mitocondrial.

Aunque el principal mecanismo conocido por el que el calcio afecta la función de la mitocondria implica su entrada en la misma, este grupo ha identificado un mecanismo alternativo que no requiere la entrada de calcio en la mitocondria. Se trata de sistemas de transporte de metabolitos que son activados por aumentos en los niveles de calcio en el citoplasma. Se han identificado dos tipos; los intercambiadores de aspartato contra glutamato y los de ATP-Magnesio (o ADP) contra Fosfato.

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La síntesis cerebral del glutamato

Constantemente recorre nuestro cuerpo miles de moléculas implicadas en la transmisión de información que conectan unos sistemas con otros: hormonal, neuronal o inmune. Estas moléculas, hormonas, citoquinas, factores varios o neurotransmisores hacen que nuestro organismo sea una entidad particular y personal. Uno de esos neurotransmisores, el principal excitatorio cerebral, es el glutamato

Glutamato

Glutamato

El glutamato es un aminoácido producido por el cerebro a partir del momento en el que se cierra la barrera hematoencefálica y deja de poder captarse del torrente sanguíneo. Este compuesto se sintetiza en unas células denominadas astrocitos, que forman parte del conjunto glial que, a su vez, participan en el mantenimiento del conjunto del sistema nervioso –central y periférico-. Ahora, además, investigadores españoles, coordinados, entre otros, por Jorgina Satrústegui, del CBMSO y Sebastián Cerdán, en el IIB, han observado la necesidad de otro aminoácido, el Aspartato, en la síntesis del glutamato…

La mayor parte del glutamato cerebral está en las neuronas, pero cuando durante la neurotransmisión se libera para excitar a otra neurona vecina, es capturado mayoritariamente por los astrocitos… Aquí se transformará en la molécula denominada glutamina que se transportará nuevamente a la neurona para regenerar el glutamato anteriormente perdido. Un círculo perfecto si no fuera porque una parte del glutamato se oxida en el cerebro y, por tanto, se requiere sintetizarlo de nuevo… Curiosamente, la síntesis del glutamato y de la glutamina solo ocurre  en la glía y no en la neurona, desconociéndose todavía algunos de los precursores de su síntesis. Ahora, y según el artículo aparecido en el Journal of Cerebral Blood Flow  & Metabolism para la síntesis del glutamato se requeriría otro aminoácido, el aspartato que, curiosamente, se origina en la neurona pasando, desde aquí, al astrocito, tal y como se ha podido demostrar a través de ratones transgénicos deficientes en el transportador de aspartato y glutamato de la mitocondria neuronal. Estos hallazgos ayudarán en el estudio de patologías humanas en las que se producen deficiencias en estas vías. Y todo a través del estudio de un pequeño y sencillo aminoácido…

CBMSO

DIVULGACIÓN CIENTÍFICA A 24 DE SEPTIEMBRE DE 2010

ENTRE PROBETAS (Píldoras científicas en 2 minutos). Radio 5

A HOMBROS DE GIGANTES Radio 5

MADRI+D TV (Divulgación científica con cara, e imágenes, en 3 minutos)

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