Un estudio in vitro desarrollado por investigadores del Laboratorio de Neurobiología y Células Madre, NeuroCellT, del Departamento de Biología Celular de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad de Concepción, revela que los astrocitos -células esenciales para el funcionamiento y protección del cerebro- cambian profundamente su metabolismo cuando entran en un estado reactivo, similar al observado en condiciones neuropatológicas.
El trabajo fue publicado en Redox Biology, revista oficial de la Society for Redox Biology and Medicine de Estados Unidos y de la Society for Free Radical Research-Europe, una publicación internacional de alto prestigio e impacto en el área del estrés oxidativo, metabolismo redox y biomedicina.
El ciclo de reciclaje de vitamina C y su alteración en astrocitos reactivos
La vitamina C es uno de los principales sistemas antioxidantes del sistema nervioso central. En condiciones normales, existe un ciclo de reciclaje entre neuronas y astrocitos: las neuronas acumulan ácido ascórbico mediante el transportador SVCT2, mientras que los astrocitos captan DHA a través de transportadores de glucosa, principalmente GLUT1, y lo reducen nuevamente a AA. Este mecanismo permite mantener la capacidad antioxidante del cerebro frente al daño oxidativo.
Para este estudio, los investigadores compararon astrocitos mantenidos en cultivo durante 15 y 30 días. Los astrocitos de 15 días se comportaron como células con alta capacidad de reciclaje de vitamina C: incorporaron DHA, lo redujeron eficientemente a AA y activaron rutas metabólicas protectoras, como la vía de las pentosas fosfato. Esta vía es clave porque genera NADPH, una molécula necesaria para mantener el glutatión reducido, uno de los principales sistemas antioxidantes celulares.
En cambio, los astrocitos de 30 días mostraron características de activación o reactividad, incluyendo aumento de marcadores como GFAP, vimentina, MAP2 y nestina. Estas células incorporaron más DHA que los astrocitos de 15 días, pero no lograron reducirlo de manera eficiente.
Como consecuencia, el DHA se acumuló dentro de la célula, se inhibió la vía de las pentosas fosfato y disminuyeron los niveles de glutatión. En términos simples, los astrocitos reactivos captan más vitamina C oxidada, pero pierden capacidad para transformarla en una herramienta antioxidante útil.
Este hallazgo es relevante porque la activación astroglial se ha descrito en múltiples enfermedades neurodegenerativas, como Alzheimer, Parkinson y esclerosis lateral amiotrófica, patologías que no fueron estudiadas directamente en este trabajo pero que ofrecen un marco de relevancia para interpretar los resultados. En estas enfermedades, el estrés oxidativo y la inflamación alteran la función normal de las células gliales. El trabajo sugiere que una falla en el reciclaje de vitamina C podría contribuir a debilitar las defensas antioxidantes del cerebro y agravar el daño neuronal.
Otro aspecto importante es el cambio en los transportadores de glucosa. Los astrocitos reactivos aumentaron la expresión de GLUT3, un transportador asociado a condiciones de estrés celular. Aunque la captación de glucosa no cambió de forma marcada, la captación de DHA sí aumentó, lo que indica que los astrocitos activados modifican selectivamente la forma en que incorporan vitamina C oxidada.
Los investigadores también observaron que el DHA afecta el uso de lactato, una fuente energética importante en el cerebro. En astrocitos de 15 días, el DHA estimuló la captación de lactato, posiblemente como una estrategia metabólica para compensar el uso de glucosa en rutas antioxidantes. Sin embargo, en astrocitos de 30 días esta respuesta fue mucho más limitada, reforzando la idea de que la reactividad astroglial altera la flexibilidad metabólica de estas células.
Un hallazgo con proyección
En conjunto, el estudio propone que los astrocitos jóvenes o moderadamente activados funcionan como células recicladoras de vitamina C, capaces de proteger el ambiente neuronal. En contraste, los astrocitos reactivos reducen esta función y entran en un estado metabólico más vulnerable, caracterizado por acumulación de DHA, menor actividad antioxidante y reducción del glutatión.
Estos resultados, obtenidos en un modelo celular in vitro, abren nuevas preguntas sobre el papel del metabolismo de la vitamina C en enfermedades cerebrales. Más allá de su conocida función antioxidante, la vitamina C aparece aquí como una molécula capaz de modular rutas energéticas y redox en los astrocitos.
Comprender cómo se altera este ciclo en estados patológicos podría, en el futuro, aportar pistas para proteger el cerebro frente al estrés oxidativo y la neurodegeneración, aunque los propios investigadores señalan que estos hallazgos deben validarse en modelos más complejos antes de proyectar aplicaciones concretas.
