Un estudio sugiere que la vitamina E puede ayudar a restablecer el equilibrio de calcio irregular en los modelos celulares de la ataxia de Friedreich

Fuente, 25 DE OCTUBRE DE 2018

La vitamina E se puede usar para ayudar a restablecer el equilibrio irregular del calcio que contribuye a la disfunción mitocondrial en los modelos de neutrones y células cardíacas de la ataxia de Friedreich .

El estudio con ese hallazgo, “ Desregulación del calcio: nuevos conocimientos para comprender la fisiopatología de la ataxia de Friedreich ”, se publicó en la revista Frontiers in Cellular Neuroscience .

La ataxia de Friedreich (FA) es un trastorno neurodegenerativo causado por una deficiencia de una pequeña proteína mitocondrial llamada frataxina.

Las mitocondrias, también conocidas como la central eléctrica de las células, son responsables de producir la energía requerida por la célula.

Por lo tanto, la falta de frataxina se asocia con disfunción mitocondrial y estrés oxidativo (un desequilibrio en la producción de moléculas dañinas llamadas radicales libres).

Los pacientes con FA a menudo desarrollan degeneración de los ganglios de la raíz dorsal (un grupo de neuronas del nervio espinal), el cerebelo (la parte del cerebro que regula el movimiento) y la cardiomiopatía (enfermedad de los músculos del corazón).

La degeneración neuronal en los ganglios de la raíz dorsal parece ser causada por la desregulación de los iones de calcio (Ca 2+ ).

La  homeostasis del Ca 2+ (equilibrio) en las neuronas (células nerviosas) y los cardiomiocitos (células del músculo cardíaco) es crucial no solo para el bienestar de las células, sino también para generar potencial de acción (permitiendo que las células envíen señales y se comuniquen) en ambos. Neuronas y cardiomiocitos.

Por lo tanto, los investigadores se propusieron estudiar si la homeostasis irregular del Ca 2+en los modelos de células FA de las neuronas de los gránulos cerebelosos (CGN) y los cardiomiocitos podrían contribuir a la degeneración. Es de destacar que se sabe que los tipos de células nerviosas, como las CGN, están sujetos a degeneración, así como a un aumento del estrés oxidativo y la disfunción mitocondrial.

Los investigadores realizaron este estudio desafiando la  homeostasis del Ca 2+ (a través de un proceso llamado lesión despolarizante) en CGN y cardiomiocitos de modelos de FA. La despolarización es un proceso que hace que las células ingieran grandes cantidades de Ca 2+ .

Durante la despolarización, el Ca 2+  ingresa a la célula, lo que aumenta los niveles de Ca 2+celular . Sin embargo, la célula responde secuestrando rápidamente el Ca 2+ para restablecer el equilibrio, y las neuronas vuelven a su estado de reposo.

Curiosamente, los resultados indicaron que el  equilibrio de Ca 2+ se alteró tanto en las CGN como en los cardiomiocitos.

Las CGN mostraron un  mal manejo de Ca 2+ en condiciones de despolarización ya que no hubo recuperación a los  niveles normales de Ca 2+ después de la lesión. Además, hubo disminución de los niveles de Ca 2+  en el retículo endoplásmico (donde el Ca 2+ está secuestrado).

En cardiomiocitos, los investigadores encontraron que el retículo sarcoplásmico (el equivalente de células musculares del retículo endoplásmico)  también se redujo el contenido de Ca 2+ y que la  captación de Ca 2+ mitocondrial se vio afectada.

Es probable que este fenómeno se deba a un aumento del estrés oxidativo en condiciones similares a la FA y la posterior desregulación de las proteínas clave en el retículo sarcoplásmico / retículo endoplásmico y el nivel mitocondrial que generalmente restaura la  homeostasis del Ca 2+ .

Los investigadores escribieron: “Nuestros hallazgos demuestran que tanto en las neuronas como en los cardiomiocitos, la disminución del  nivel de Ca 2+ en las tiendas tiene un impacto perjudicial comparable en su fisiología (función biológica)”.

Tras un sondeo adicional, los investigadores encontraron que en los cardiomiocitos, un grupo de receptores que regulan la  homeostasis del Ca 2+ , conocidos como receptores de rianodina (RyRs), pueden filtrarse y expulsar más Ca 2+  de la SR.

Al mismo tiempo, esto provoca  que se modifique la captación de Ca 2+ en las mitocondrias (donde desempeña un papel en la producción de energía).

Es importante destacar que los investigadores encontraron que la vitamina E puede restaurar este defecto.

Los autores agregan que la vitamina E podría usarse como una herramienta terapéutica potencial para la cardiopatía relacionada con FA.

“Este trabajo arrojó luz sobre cómo  podría explotarse la modulación de Ca 2+ en cardiomiocitos similares a [FA] para proporcionar nuevas estrategias terapéuticas”, concluyeron los autores.