Científicos descubren una «bomba» en las neuronas que se mantiene activa incluso cuando el cuerpo sufre muerte cerebral.
Devorador de combustible
La muerte cerebral ocurre cuando cesa toda la actividad del cerebro; pero incluso en esos momentos sigue consumiendo energía. De hecho, apenas consume dos o tres veces menos energía que cuando está activo. Este órgano del sistema nervioso es el más demandante: devora hasta 10 veces más energía que el resto del cuerpo, consumiendo el 20% de nuestra energía promedio cuando estamos en reposo.
Es comprensible cuando el cerebro tiene que comandar un conjunto de órganos y sistemas para mantenernos vivos; pero, si está inactivo, ¿por qué sigue consumiendo tanta energía?
Camila Pulido y Timothy Ryan quizá tengan la respuesta, la cual se encuentra muy dentro de nuestras neuronas. En su artículo publicado en Science Advances, explican los experimentos que diseñaron en terminales nerviosas para comparar el estado metabólico de la sinapsis cuando está activa y cuando está inactiva.
El proceso sináptico
Normalmente, cuando una célula nerviosa transmite una señal a otra, lo hace a través de una sinapsis o un pequeño espacio entre ellas. Primero, la neurona presináptica envía un montón de vesículas al final de su cola, el más cercano a la sinapsis. Estas vesículas luego absorben neurotransmisores desde dentro de la neurona, actuando como una especie de «paquetes» de mensajes.
Estos «paquetes» llenos se transportan al borde mismo de la neurona, donde se acoplan y se fusionan a la membrana, liberando sus neurotransmisores en el espacio sináptico. Una vez aquí, estos transmisores se conectan a los receptores en la célula «postsináptica», continuando así el mensaje.
Este proceso requiere de una cantidad sustancial de energía para la fusión de las vesículas. Sin embargo, los autores del estudio encontraron que, incluso cuando las terminales nerviosas no se disparaban, las vesículas sinápticas tenían altas demandas de energía metabólica.
Una bomba activa
La bomba que es responsable de expulsar los protones de la vesícula y, por lo tanto, succionar los neurotransmisores nunca descansa. Requiere un flujo constante de energía para funcionar. De hecho, esta bomba fue responsable de la mitad del consumo metabólico de la sinapsis en reposo en los experimentos.
«Dada la gran cantidad de sinapsis en el cerebro humano y la presencia de cientos de vesículas sinápticas en cada una de estas terminales nerviosas, este costo metabólico oculto de regresar rápidamente las sinapsis en un estado «listo» tiene el costo de una mayor energía presináptica y gasto de combustible, probablemente contribuyendo significativamente a las demandas metabólicas y la vulnerabilidad metabólica del cerebro».
Algunas neuronas en el cerebro pueden ser más vulnerables a la pérdida de energía, y averiguar el motivo nos permitiría preservar a estos mensajeros, incluso cuando se les priva de oxígeno o azúcar.
«Estos hallazgos nos ayudan a comprender mejor por qué el cerebro humano es tan vulnerable a la interrupción o debilitamiento de su suministro de combustible».
Entonces, podemos estar seguros de que incluso cuando nuestro cerebro parece dormido, no deja de trabajar.