El azúcar que entra en el cerebro durante el shock séptico causa pérdida de memoria

El azúcar que entra en el cerebro durante el shock séptico causa pérdida de memoria
PIXABAY/ACTIVEDIA - Archivo
Publicado 24/04/2019 7:21:40CET

MADRID, 24 Abr. (EUROPA PRESS) -

La pérdida de la memoria y la función cognitiva que afligen a los sobrevivientes del shock séptico es el resultado de un azúcar que se libera en el torrente sanguíneo e ingresa al cerebro durante la afección potencialmente mortal. Este hallazgo, publicado este lunes en 'Proceedings of the National Academy of Scciences', explica el envejecimiento mental prematuro que sigue al shock séptico y puede arrojar luz sobre la pérdida de memoria en otras patologías.

"Este azúcar se está introduciendo en el hipocampo, y no debería estar allí", afirma el autor principal del estudio, Robert Linhardt, profesor de biocatálisis e ingeniería metabólica en el Instituto Politécnico de Rensselaer de la Universidad de Troy, en Nueva York, Estados Unidos. "En realidad, creemos que esto es volver a cablear la memoria en el hipocampo, y está causando la pérdida de la memoria. Los circuitos neuronales se están interrumpiendo, rompiendo o conectando de manera incorrecta", añade.

El estudio es el resultado más reciente de una asociación de seis años entre Linhardt y el doctor Eric Schmidt, experto en sepsis y profesor asistente en el Departamento de Medicina de la Universidad de Colorado en Denver, Estados Unidos. La sepsis es una infección sistémica del cuerpo y un tercio de los pacientes ingresados ??en hospitales con sepsis sufren un shock séptico, de los cuales, la mitad morirá.

En un estudio de 2016 publicado en 'American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine', un equipo que incluyó a Schmidt y Linhardt desarrolló una prueba simple pero precisa para determinar si los pacientes con shock séptico se recuperarán o morirán. La prueba utiliza una muestra de orina para verificar las concentraciones de un tipo de azúcar, los glicosaminoglicanos, que normalmente cubren las células que recubren los vasos sanguíneos y otras superficies internas del cuerpo.

CRUCE DE LA BARRERA HEMATOENCEFÁLICA Y ACCESO AL HIPOCAMPO

En el shock séptico, el cuerpo arroja fragmentos de estos azúcares, y el equipo detectó que las concentraciones más altas auguran la muerte. La prueba se usa en entornos clínicos, y la información ha ayudado a los médicos a buscar terapias más efectivas. Su siguiente paso probó si existe un vínculo entre los azúcares y el envejecimiento mental asociado con el shock séptico.

La investigación publicada en la edición de febrero de 'Journal of Clinical Investigations' mostró que, durante el shock séptico, los fragmentos de sulfato de heparán y azúcar cruzaron la barrera hematoencefálica y entraron en el hipocampo, una región del cerebro crítica para la memoria y la función cognitiva.

La evidencia indicó que el sulfato de heparán podría estar vinculado con el factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF, por sus siglas en inglés), que es crítico para la potenciación a largo plazo del hipocampo, un proceso responsable de la formación de la memoria espacial. Los científicos también encontraron que la presencia de un sulfato de heparán enriquecido en el plasma sanguíneo de pacientes sépticos al ingresar a una unidad de cuidados intensivos predijo un deterioro cognitivo detectado 14 días después del alta.

Para estar seguros, los autores querían ver cómo el sulfato de heparán entra en el hipocampo y se une con BDNF, lo cual muestra el nuevo estudio en 'PNAS'. Para seguir el sulfato de heparán en el cerebro en un mar de otros azúcares que se mueven a través del torrente sanguíneo, el equipo de Linhardt tuvo que sintetizar el sulfato de heparano marcado con un isótopo de carbono estable, que, a diferencia de muchos otros métodos de etiquetado, es completamente seguro y es idéntico al azúcar natural. Les llevó dos años descubrir cómo hacerlo.

Luego, pusieron a prueba su hipótesis. En ratones sanos, el cien por cien del heparán sulfatado marcado se excretó a través de la orina en 20 minutos, y ninguno entró al cerebro. Pero en roedores sépticos, los investigadores encontraron una pequeña cantidad de sulfato de heparán en la región del hipocampo del cerebro.

"Ahora que sabemos la causa del daño cognitivo en el shock séptico, nos da un objetivo claro para una terapia con medicamentos: algo que se une al azúcar y lo elimina, o una enzima que lo convierte en algo que no afectará a la función cognitiva", dice Linhardt. "Este es un avance importante, y estamos entusiasmados con la historia que se está desarrollando", concluye.

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