La incidencia de la obesidad ha ido en aumento debido al consumo de alimentos ricos en calorías y al estilo de vida sedentario. Por lo tanto, existe la necesidad de desarrollar intervenciones eficaces para controlar esta patología. Una de ellas es promover la generación de nuevas neuronas (neurogénesis) hipotalámicas, ya que el hipotálamo es la región del cerebro que controla el consumo de alimentos y el gasto energético. En el hipotálamo del cerebro adulto, no solo neuronas especializadas controlan el hambre y la saciedad, sino también otro tipo de células, llamadas tanicitos, participan como intermediarias comunicando a las neuronas sobre el estado metabólico del organismo. Esta función se debe a que los tanicitos están en una posición estratégica; recubren la pared del tercer ventrículo y contactan tanto con el líquido cefalorraquídeo contenido en él como con la sangre a través de capilares permeables (ver figura). Los tanicitos funcionan también como una especie de “célula madre”, capaz de generar más tanicitos y nuevas neuronas que controlan la ingesta de alimentos. Sin embargo, las señales bioquímicas o metabólicas que promueven este proceso son desconocidas. Hemos descubierto que los tanicitos son capaces de detectar fluctuaciones en la concentración de glucosa y transmiten este mensaje a tanicitos vecinos a través de canales especializados que las comunican (en naranjo). Estos canales, al no ensamblarse con su par proveniente de una célula vecina, comunica directamente el interior de la célula con el exterior (en amarillo), haciendo que la señal sea alcanzada incluso por otros tipos celulares como las neuronas. Nuestra investigación demuestra que estos “medios” canales son importantes para que los tanicitos puedan liberar señales metabólicas al medio extracelular, como el ATP (triángulos azules), primero para promover su multiplicación (división celular) y su posterior transformación a neuronas especializadas (1 en la figura) y segundo, para indicarle a las neuronas vecinas sobre cambios en el estado energético del organismo (2 en la figura). Este descubrimiento se basa en el uso de inhibidores de estos canales que al estar bloqueados no permiten la liberación de señales que fomenten la división celular de los tanicitos. Por el contrario, también hemos descubierto una molécula (círculos violetas) capaz de promover la apertura de estos “medios” canales, iniciando un efecto dominó; tras la presencia de esta molécula, los tanicitos pueden liberar ATP como señal al entorno y, por ende, agilizan su multiplicación. Es más, no todos los tanicitos responden con la misma intensidad a esta señal, lo que sugiere que poblaciones específicas de tanicitos pueden multiplicarse más fácilmente que otras o son más sensibles a estas “señas” metabólicas. Nuestros estudios fueron realizados inicialmente en tanicitos aislados y cultivados in vitro, y luego confirmado in vivo. La cascada de eventos que culmina con la proliferación de tanicitos descrita en nuestro estudio es nueva y aporta a comprender cómo se renuevan estas células y al mecanismo que les permite generar nuevas neuronas para responder a señales nutricionales.
Antonia Recabal1, Paola Fernández2, Sergio López1, María J. Barahona1, Patricio Ordenes1, Alejandra Palma1, Roberto Elizondo-Vega1, Carlos Farkas3, Amparo Uribe1, Teresa Caprile1, Juan C. Sáez2,4, María A. García-Robles1
1Departamento de Biología Celular, Universidad de Concepción
2Departamento de Fisiología, Facultad de Ciencias Biológicas, P. Universidad Católica de Chile
3Research Institute in Oncology and Hematology, Canada
4Instituto de Neurociencias, Centro Interdisciplinario de Neurociencias de Valparaíso, Universidad de Valparaíso
Paper: The FGF2-induced tanycyte proliferation involves a connexin 43-hemichannel /purinergic pathway. Recabal A, Fernández P, López S, Barahona M, Ordenes P, Palma A, Elizondo-Vega R, Farkas C, Uribe E, Caprile T, Sáez JC y García-Robles MA(2021).. Journal of Neurochemistry 1156(2):182-199. doi: 10.1111/jnc.15188.
Link: https://doi.org/10.1111/jnc.15188
