El Ibiomed estudia los mecanismos moleculares de la isquemia cerebral en tres modelos experimentales

AMR/DICYT Científicos de varias áreas de la Universidad de León integrados en el Instituto de Biomedicina de la Universidad de León estudian mediante tres modelos experimentales los mecanismos moleculares de la interrupción temporal del flujo sanguíneo al cerebro, que es la segunda causa de muerte en los países industrializados. Estos modelos son complementarios entre sí, y combinan los estudios in vivo en ratas, con el modelo de secciones de hipocampo y el modelo de cultivos celulares neurales primarios de este roedor. "Queremos conocer los mecanismos moleculares que controlan los genes implicados en este tipo de problemas de salud", explica Arsenio Fernández, el coordinador del trabajo.

"Uno de los neurotransmisores implicados en el proceso de isquemia es el glutamato, cuya liberación en exceso sobre las neuronas produce su muerte por excitotoxicidad ", continúa. Para comprobar cuál es el neurotransmisor desencadenante del daño celular que ocasiona la isquemia, los investigadores de las áreas de Biología Celular, Bioquímica y Medicina y Cirugía Animal de la Universidad de León analizan la respuesta de diferentes genes en estos tres modelos. Entre otros, se estudiaron los genes que codifican para uno de los receptores del glutamato, el denominado receptor de AMPA (α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid, más técnicamente, en inglés).

En una reciente publicación, este grupo investigador indica que después de 48 horas de producirse la interrupción del flujo sanguíneo se observa una importante disminución en la expresión de los genes de estos receptores del glutamato y un importante aumento en la expresión de varios genes relacionados con la respuesta inflamatoria que sigue al proceso isquémico. Los resultados, publicados en el número de septiembre de Brain Research, muestran que a pesar de la disminución de la respuesta de los genes del receptor de AMPA debida a la interrupción del flujo sanguíneo, estos genes no parecen ser los responsables de las diferencias en la resistencia a la isquemia de las diferentes regiones del cerebro. Adicionalmente, los investigadores señalan que el nivel de inflamación no parece depender de la diferente vulnerabilidad de estas zonas del cerebro.

En este trabajo, los investigadores compararon la expresión del receptor de AMPA después de provocar isquemia en varias regiones del cerebro en modelos de rata, especialmente en hipocampo y corteza cerebral. El hipocampo está relacionado con el procesamiento de la memoria y se compara con la región del córtex cerebral que analiza las sensaciones táctiles y procesa las respuestas motoras del individuo. Tras la interrupción del flujo sanguíneo, se produjo un daño más intenso en el hipocampo que en la corteza cerebral, lo que permite comparar la respuesta de los genes en zonas cerebrales con diferente vulnerabilidad a la isquemia. Los científicos provocaron la isquemia mediante un bloqueo temporal de las carótidas y observaron un "espectacular" descenso de los niveles de ARN mensajero de dos proteínas (GluR1 y GluR2) que forman el receptor glutamatérgico de AMPA. "La respuesta observada sugiere diferentes mecanismos de control de la expresión de estos genes en las distintas áreas del cerebro estudiadas", recoge el artículo.

La isquemia cerebral

La isquemia cerebral consiste en la reducción del flujo sanguíneo hasta niveles que son insuficientes para mantener el metabolismo necesario para la normal función y estructura del cerebro. Sucede con mayor frecuencia en personas mayores con factores de riesgo cardiovascular como tabaquismo, hipertensión arterial, arterioesclerosis o diabetes. Además de ocasionar la muerte, la afectación de áreas específicas del cerebro puede generar manifestaciones de parálisis o apoplejía de diferentes partes del cuerpo.