por Los científicos de la Universidad de Tohoku descubrieron el papel crítico que juega el lactato para ayudar a las células madre neurales a convertirse en neuronas especializadas, un proceso llamado diferenciación neuronal. También descubrieron una forma en la que el lactato envía señales a las células, ayudando a cambiar y potenciar las funciones neuronales.
Los detalles de su estudio se informan en Revista de Química Biológica el 10 de junio de 2023.
El lactato es un subproducto del ejercicio y el metabolismo. La glucosa se convierte en lactato cuando el suministro de oxígeno a las células es limitado, proporcionando al cerebro una fuente de energía. Los niveles de lactato en el cerebro fetal aumentan a partir de la etapa media del embarazo, lo que enfatiza el importante papel que tiene en el desarrollo del cerebro y la diferenciación neuronal.
Estudios e informes recientes han demostrado que el lactato es una parte importante de nuestro sistema nervioso. Demostraron que el lactato actúa como una importante molécula de señalización celular en el sistema nervioso y que el metabolismo del lactato está involucrado en las funciones neuronales, incluida la neuroplasticidad y la consolidación de la memoria. Sin embargo, hasta ahora se desconocía el papel de la señalización del lactato en las células neuronales.
«Dada la creciente evidencia que muestra que el lactato proporciona una función reguladora de la señal en varios tipos de células en condiciones fisiológicas y patológicas, planteamos la hipótesis de que el lactato afecta la función neuronal al cambiar la expresión génica integral», dijo el profesor Ryoichi Nagatomi de la Escuela de Graduados de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Tohoku y líder del equipo de investigación con el estudiante de doctorado Yidan Xu y el Departamento de Medicina de la Universidad de Tokio Joji Kusuyama.
Los investigadores probaron su hipótesis examinando la regulación génica de las células tratadas con lactato cuando NDRG3, una proteína previamente identificada para mediar la regulación génica cuando hay lactato presente, se eliminó de la célula de neuroblastoma SH-SY5Y. Descubrieron que el lactato contribuye a la diferenciación neuronal a través de formas que dependen de NDRG3 y formas que no lo son. Además, determinaron que dos factores de transcripción específicos, TEAD1 y ELF4, están regulados tanto por el lactato como por el NDRG3 durante la diferenciación neuronal.
Nagatomi y su equipo creen que sus hallazgos no solo son conocimientos básicos adicionales sobre el lactato, sino que pueden servir como base para usar la señalización del lactato para fomentar el ejercicio o diseñar medicamentos como una forma de prevenir o controlar enfermedades cognitivas. «Nuestros hallazgos brindan una visión novedosa de los mecanismos por los cuales los niveles altos de lactato sérico inducidos por el ejercicio pueden afectar de manera beneficiosa al sistema nervioso. Además, debido a que se pueden medir los cambios en los niveles de lactato inducidos por el ejercicio humano, los cambios adaptativos en la función cerebral, como la cognición y la función de la memoria, se pueden comprender mejor cuando se tienen en cuenta los cambios en los niveles de lactato».
