resumen: La octopamina, el principal neurotransmisor responsable de la respuesta de “lucha o huida” en los invertebrados, puede comunicarse con las células cerebrales de los mamíferos para prevenir la muerte celular.

Al introducir octopamina en cultivos de astrocitos, los científicos descubrieron que estimula la producción de lactato, lo que mejora la supervivencia celular, y este descubrimiento puede conducir a futuros tratamientos para enfermedades neurodegenerativas.

El estudio también plantea preguntas sobre el papel de la octopamina en una mente sana y su impacto en el aprendizaje, la memoria y el envejecimiento.

fuente: Northwestern University

Los científicos de Northwestern Medicine han descubierto cómo la octopamina, el neurotransmisor clave de “lucha o huida” en los invertebrados, se comunica con otras células en el cerebro de los mamíferos para prevenir la muerte celular, según un estudio publicado en la revista. procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias.

Aunque la octopamina todavía está presente en el cerebro de los mamíferos en pequeñas cantidades, su función ha sido reemplazada por la epinefrina. Durante mucho tiempo se pensó que era un remanente evolutivo en los mamíferos, pero el papel de la octopamina en el cerebro humano no se entendía bien previamente.

En el estudio actual, los investigadores primero se propusieron comprender cómo los astrocitos, que constituyen la mayoría de las células del sistema nervioso central humano, contribuyen a la disfunción cerebral en las enfermedades neurodegenerativas. En cultivos de astrocitos de la corteza cerebral de ratones, los científicos encontraron que la introducción de octopamina en ciertos niveles desencadenó la producción de lactato en los astrocitos, lo que promueve la supervivencia celular.

dijo Gabriela Carafio Pesso, PhD, profesora asistente en el Departamento de Neurología de Kane y Ruth Dave, División de Trastornos del Movimiento.

“Piense en ello como una señal de socorro; las neuronas estresadas envían esta señal a los astrocitos para enviarles energía, para enviar lactato. En el nivel correcto, la octopamina permite que los astrocitos lean esta señal de socorro y comiencen a producir energía que protege a las células de la muerte. de la deficiencia de ATP. Si lo fuera. Hay demasiada octopamina, es un poco como si el humo se interpusiera en el camino de SOS. Los astrocitos no pueden leerlo”.

Carafio-Pizzo dijo que los hallazgos podrían ayudar a identificar futuros tratamientos para la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson y el trastorno bipolar, todos los cuales están relacionados con niveles no regulados de octopamina en el cerebro.

“El lactato ha sido visto como un producto de desecho durante mucho tiempo. Pero resulta que no lo es, es un combustible muy importante que las células nerviosas necesitan para cambiar a formas superiores de energía”, dijo Carafio Peso. “Creemos que esto es importante porque puede afectar otras enfermedades ya que cambia los niveles de octopamina, incluida la enfermedad de Alzheimer y los trastornos psiquiátricos”.

En el futuro, Bezo y sus colaboradores esperan comprender mejor cómo funciona la octopamina en cerebros sanos.

“Lo que queremos saber ahora es: ¿Esto solo ocurre en condiciones similares a las de una enfermedad? ¿O la octopamina juega un papel en condiciones fisiológicas como el aprendizaje y la memoria, donde las neuronas también experimentan altas demandas de energía?”, dijo Caravio-Pizzo.

“Dado que la octopamina puede aprovechar el metabolismo del lactato en los astrocitos, también estamos interesados ​​en comprender el papel del metabolismo del lactato en el cerebro en el contexto de la memoria, el aprendizaje y el envejecimiento”.

Sobre esta investigación en Neuroscience News

autor: Olivia Demar
fuente: Northwestern University
comunicación: Olivia Deamer – Universidad del Noroeste
imagen: Imagen de Noticias de neurociencia

Búsqueda original: acceso abierto.
“La octopamina reprograma metabólicamente a los astrocitos para conferirles neuroprotección frente a la α-sinucleínaPor Andrew Shum et al. PNAS

un resumen

La octopamina reprograma metabólicamente a los astrocitos para conferirles neuroprotección frente a la α-sinucleína

La octopamina es un neurotransmisor de invertebrados bien establecido que participa en la respuesta de lucha o huida. En los mamíferos, su función ha sido reemplazada por la epinefrina. Sin embargo, está presente en cantidades mínimas y puede modular la liberación de neurotransmisores de monoamina por un mecanismo aún no determinado.

Aquí, a través de un enfoque multidisciplinario que utiliza modelos in vitro e in vivo de α-sinucleinopatía, hemos explorado un papel sin precedentes para la octopamina en la conducción del cambio de astrocitos excitotóxicos a neuroprotectores en la corteza cerebral al promover la glucólisis aeróbica.

Los niveles fisiológicos de octopamina derivada de neuronas actúan sobre los astrocitos a través del receptor de unión a amina 1 – Orai1-Ca.²⁺Una vía de señalización mediada por calcineurina para estimular la secreción de lactato.

Aumenta la captación de lactato en las neuronas a través del transportador de monocarboxilato 2 – vía de ATP dependiente de calcineurina y previene la neurodegeneración. Los aumentos patológicos de octopamina inducidos por la α-sinucleína detienen la producción de lactato en los astrocitos y cortocircuitan la comunicación metabólica de las neuronas.

Nuestro trabajo proporciona una función única de la octopamina como modulador del metabolismo de los astrocitos y la subsiguiente neuroprotección con implicaciones para las deficiencias de alfa-sinucleína.