En un esfuerzo de investigaci\u00f3n global, los cient\u00edficos han descubierto una relaci\u00f3n entre los problemas metab\u00f3licos en el cerebro y una variedad de trastornos neuropsiqui\u00e1tricos y neurodegenerativos, desde el autismo hasta la enfermedad de Alzheimer y m\u00e1s. A pesar de sus diversos s\u00edntomas, estas afecciones \u2013as\u00ed como la depresi\u00f3n, la epilepsia, la esquizofrenia, la discapacidad intelectual y el trastorno bipolar\u2013 implican un grado de deterioro cognitivo y a menudo comparten caracter\u00edsticas gen\u00e9ticas o metab\u00f3licas, lo que sugiere una base biol\u00f3gica com\u00fan. La amplia colaboraci\u00f3n del Consorcio Internacional del Proyecto Brain pH, en el que participaron 131 cient\u00edficos de 105 laboratorios en siete pa\u00edses, identific\u00f3 cambios en la acidez cerebral y los niveles de lactato en animales como signos clave de esta disfunci\u00f3n metab\u00f3lica.<\/p>\n\n\n\n
“Previamente demostramos que tales alteraciones se observan com\u00fanmente en cinco modelos de rat\u00f3n con esquizofrenia, trastorno bipolar y autismo”, escribe el equipo en su art\u00edculo publicado.<\/p>\n\n\n\n
“Sin embargo, todav\u00eda hay una investigaci\u00f3n limitada sobre este fen\u00f3meno en modelos animales, lo que deja incierta su generalidad en otros modelos animales de enfermedades”.<\/p>\n\n\n\n
Sus hallazgos pueden conducir a nuevas formas de diagnosticar y tratar estos trastornos complejos que afectan a una gran parte de la poblaci\u00f3n mundial.<\/p>\n\n\n\n
“Esta investigaci\u00f3n podr\u00eda ser un paso adelante hacia la identificaci\u00f3n de objetivos terap\u00e9uticos compartidos en diversos trastornos neuropsiqui\u00e1tricos”, afirma el fisi\u00f3logo molecular y celular Masayuki Matsushita de la Universidad de Ryukyu en Jap\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
Los cambios de lactato pueden afectar la transferencia de informaci\u00f3n en las neuronas al alterar el equilibrio funcional entre las redes cerebrales excitadoras e inhibidoras. Los aumentos en los niveles de lactato en el cerebro pueden resultar en un pH m\u00e1s bajo, lo que la evidencia sugiere que es otra caracter\u00edstica com\u00fan en la mayor\u00eda de los trastornos estudiados aqu\u00ed. Al examinar muestras de cerebro completo de m\u00faltiples modelos animales, incluidos ratones, ratas y pollitos, algunos modificados gen\u00e9ticamente para imitar diferentes enfermedades neuropsiqui\u00e1tricas y neurodegenerativas, el equipo encontr\u00f3 cambios consistentes en el pH del cerebro y los niveles de lactato.<\/p>\n\n\n\n
“Este es el primer y mayor estudio sistem\u00e1tico que eval\u00faa el pH cerebral y los niveles de lactato en una variedad de modelos animales para trastornos neuropsiqui\u00e1tricos y neurodegenerativos”, dice el primer autor Hideo Hagihara, cient\u00edfico m\u00e9dico de la Universidad de Salud Fujita en Jap\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
Sorprendentemente, alrededor del 30% de los 2294 animales estudiados, en 109 modelos diferentes, mostraron cambios significativos en el pH y los niveles de lactato. Esto implica que estas alteraciones son comunes en muchas afecciones neuropsiqui\u00e1tricas.<\/p>\n\n\n\n
Los modelos animales que representan la depresi\u00f3n inducida por estr\u00e9s, diabetes o colitis (todos los cuales conducen a un mayor riesgo de depresi\u00f3n) mostraron un patr\u00f3n consistente de disminuci\u00f3n del pH cerebral y aumento de los niveles de lactato. Esto sugiere que varios factores gen\u00e9ticos o ambientales que podr\u00edan inducir estas diferencias, como la inflamaci\u00f3n, podr\u00edan influir en el metabolismo cerebral y contribuir al desarrollo de enfermedades neuropsiqui\u00e1tricas.<\/p>\n\n\n\n
Se observaron diversas respuestas en modelos de autismo, algunos exhibieron un aumento en el pH y una disminuci\u00f3n en los niveles de lactato, mientras que otros mostraron el patr\u00f3n opuesto. Esto sugiere que podr\u00eda haber varios subgrupos de disfunciones metab\u00f3licas entre las personas con trastornos del espectro autista. Y en las pruebas de comportamiento, el equipo observ\u00f3 un fuerte v\u00ednculo entre los niveles altos de lactato y el deterioro del rendimiento de la memoria de trabajo, lo que, seg\u00fan dicen, muestra que las disfunciones metab\u00f3licas pueden afectar directamente las capacidades cognitivas en diversos trastornos neuropsiqui\u00e1tricos.<\/p>\n\n\n\n
La disfunci\u00f3n mitocondrial est\u00e1 relacionada con varios trastornos neuropsiqui\u00e1tricos que a menudo presentan d\u00e9ficits de memoria de trabajo como s\u00edntoma com\u00fan. La disfunci\u00f3n mitocondrial en las neuronas puede resultar en un menor consumo de lactato para la producci\u00f3n de energ\u00eda, y su acumulaci\u00f3n podr\u00eda conducir a un deterioro de las funciones de aprendizaje y memoria.<\/p>\n\n\n\n
Pero la producci\u00f3n de lactato tambi\u00e9n es necesaria para la formaci\u00f3n de la memoria, por lo que niveles reducidos tambi\u00e9n podr\u00edan contribuir a la disfunci\u00f3n. En general, los autores dicen que sus resultados indican que los cambios en el pH del cerebro y los niveles de lactato, incluso si los cambios contribuyen a un beneficio, pueden servir como marcadores biol\u00f3gicos para los trastornos neuropsiqui\u00e1tricos que acompa\u00f1an al deterioro cognitivo.<\/p>\n\n\n\n
“Los estudios futuros se centrar\u00e1n en descubrir estrategias de tratamiento que sean efectivas en diversos modelos animales con cambios en el pH del cerebro”, dice Miyakawa.<\/p>\n\n\n\n
“Esto podr\u00eda contribuir significativamente al desarrollo de tratamientos personalizados para subgrupos de pacientes caracterizados por alteraciones espec\u00edficas en el metabolismo energ\u00e9tico del cerebro”.<\/p>\n\n\n\n
La investigaci\u00f3n ha sido publicada en eLife<\/a>.<\/p>\n\n\n\n