Efecto del reciclamiento de la vitamina C sobre el metabolismo energético de astrocitos y neuronas en cultivo.

Abstract

La vitamina C cumple un rol fundamental como el agente antioxidante soluble más importante del cerebro. La forma reducida de la vitamina C, ascorbato (AA) es incorporada por los cotransportadores de sodio ascorbato (SVCTs), los cuales en el cerebro se expresan exclusivamente en neuronas. La forma oxidada de la vitamina C, el acido deshidroascórbico (DHA) es incorporada a través de algunas isoformas de los transportadores facilitativos de glucosa (GLUTs), los cuales se expresan preferentemente en astrocitos. En la presente tesis hemos estudiado varios aspectos del reciclamiento de la vitamina C mediante la interacción astrocito – neurona. Por lo cual postulamos que: “El reciclamiento de la vitamina C en el sistema nervioso central modula el metabolismo energético de astrocitos y neuronas, efecto que es modulado por glutamato. Los experimentos realizados en astrocitos nos permitieron describir que el periodo de cultivo de estas células modula drásticamente la capacidad para reciclar el DHA incorporado. De esta forma, los astrocitos de 15 DIV son capaces de incorporar DHA, vía GLUT1 y generar AA intracelularmente, el cual es liberado al espacio extracelular. La acumulación de DHA potencia la capacidad reductora de estas células; provocando un aumento en la actividad de la vía de las pentosas fosfato (PPP) y en los niveles de glutatión reducido (GSH), favoreciendo la reducción del DHA. En astrocitos de 30 DIV, observamos una baja en el potencial reductor de estas células, posiblemente por encontrarse en un estado reactivo, ya que inducen la expresión de diferentes marcadores de gliosis. El estado reactivo, afecta diversos parámetros relacionados con el reciclaje de la vitamina C, de esta forma se induce la expresión del transportador GLUT3 y se incrementa la capacidad para incorporar DHA. Sin embargo, estas células pierden la capacidad de reducir en el tiempo, eficientemente el DHA. Además, la acumulación de DHA inhibe la actividad de la vía PPP, lo que conlleva a una pérdida de los niveles de GSH. Finalmente, demostramos que las neuronas son principalmente productoras de DHA y presentan un bajo potencial reductor. La acumulación de DHA afecta significativamente al metabolismo energético neuronal ya que inhibe drásticamente la glicólisis e inhibe la actividad de la vía PPP, efectos que en su conjunto representan una condición de estrés celular. Con la evidencia obtenida en este trabajo de tesis proponemos que los astrocitos de 15 DIV representan a un astrocito cerebral normal, el cual tiene la capacidad de reducir eficientemente el DHA y liberar AA al espacio extracelular. Además, la incorporación de DHA potencia su reducción estimulando la actividad de la vía PPP, y con ello aumentando los niveles de GSH. El AA liberado podría ser incorporado por las neuronas y ser utilizado como agente antioxidante para evitar el daño oxidativo. Por otro lado, los astrocitos de 30 DIV tendrían propiedades de un astrocito reactivo, no reciclarían eficientemente DHA, liberando esta molécula al medio extracelular, probablemente generando más daño oxidativo. En este trabajo de tesis hemos profundizado en el mecanismo del reciclamiento de la vitamina C cerebral y en el efecto de este proceso sobre algunos aspectos que regulan el balance energético cerebral.