Despolarizaciones generadas a partir del exceso de glutamato, un neurotransmisor clave en el cerebro, marcan las condiciones de inicio para las migrañas y otros trastornos del sistema nervioso. Las anomalías químicas producen una excitación neuronal extrema, que repercute en todo el cerebro en forma de ondas en fuerte expansión. Se trata de una de las conclusiones de una reciente investigación realizada por especialistas de University of Utah Health y otros centros académicos.
Según un comunicado, los científicos estadounidenses e italianos que participaron de la investigación creen que las oleadas de glutamato pueden incidir en las migrañas, en los accidentes cerebrovasculares y hasta en lesiones cerebrales traumáticas. En un estudio publicado en la revista Neuron, los expertos explicaron el proceso: funciona como un verdadero tsunami, incrementando paulatinamente su intensidad hasta invadir todo el cerebro con ondas de actividad desmedida, que se manifiestan externamente en forma de fuertes dolores.
Analizando el cerebro de ratones de laboratorio con otros objetivos primarios, los científicos identificaron enormes emanaciones del neurotransmisor glutamato, que surgían desde una localización central y se expandían posteriormente por todo el cerebro. Conociendo las consecuencias de esta libración excesiva, los investigadores se concentraron en profundizar en las causas del fenómeno. Fue así que llegaron al punto neurálgico de la cuestión: una relación anómala entre neuronas y astrocitos.
Desequilibrios y cascadas
Los astrocitos son células cerebrales altamente especializadas, que regulan una gran cantidad de funciones trascendentes en el cerebro, como por ejemplo la actividad de los neurotransmisores. Precisamente el glutamato es el principal neurotransmisor del sistema nervioso central, porque participa en alrededor del 90% de los procesos químicos que tienen lugar en el cerebro humano. En consecuencia, es sencillo advertir la magnitud de los efectos que puede generar un desequilibrio en su producción.
En el marco del estudio, los expertos descubrieron que una relación disfuncional entre las neuronas y los astrocitos podría propiciar el inicio de las cascadas de glutamato, que a su vez desembocarían en las ondas de actividad cerebral en forma de tsunami. El efecto nace por la liberación extrema del neurotransmisor por parte de las neuronas, o también puede deberse a una captación escasa del mismo por los astrocitos. En cualquiera de los dos casos se concreta un desequilibrio en el nivel de glutamato en el espacio existente entre las células.
En investigaciones previas se había constatado que en algunos tipos de migraña existe un exceso de actividad en las redes neuronales, producido por una disminución de la velocidad a la cual se elimina el glutamato ubicado por fuera de las células. En tanto, en la nueva investigación se avanza un poco más, al descubrir las características del mecanismo que da lugar a las fuertes oleadas de actividad cerebral. Las mismas tienen una gran influencia en los síntomas que identifican a diversas enfermedades neurológicas.
Una reacción en cadena
El "tsunami" cerebral es advertido exteriormente como un fuerte dolor, pero internamente el proceso es tan intenso como devastador. Todo se sustenta en el efecto "contagio" y la reacción en cadena: una neurona comienza a activarse en demasía, emitiendo una señal que es "copiada" por otras neuronas ubicadas en el mismo sector. Posteriormente, la lógica de sobreexcitación indicada se repite en otras áreas del cerebro, hasta masificarse y generalizarse.
Un estudio más profundo de este tipo de fenómenos de despolarización masiva podría conducir a una mayor comprensión de la relación existente entre las dinámicas cerebrales y las enfermedades neurológicas, abriendo un nuevo camino para un abordaje efectivo y un tratamiento eficaz.
Referencia
Non-canonical glutamate signaling in a genetic model of migraine with aura. Parker et al. Neuron (2020).DOI:https://doi.org/10.1016/j.neuron.2020.11.018
Versión previa en biorxiv.org / DOI:https://doi.org/10.1101/2020.01.02.891770
Foto: Mehrpouya H en Unsplash.
