La investigación, publicada en la revista Nature Communications, detalla cómo la alteración metabólica de los astrocitos en ratones afecta la plasticidad sináptica y provoca problemas de memoria. Estos déficits, sin embargo, pueden ser revertidos mediante la suplementación de serina en la dieta.
Tradicionalmente, el foco en el aprendizaje y la memoria se ha centrado en las neuronas. No obstante, este estudio subraya la importancia de las células de soporte, como los astrocitos, que contribuyen significativamente al funcionamiento cerebral. La investigación se llevó a cabo en el hipocampo, una región cerebral vital para la formación de recuerdos.
Los científicos eliminaron una proteína clave, la PI3K, de los astrocitos en ratones. Esto resultó en dificultades para superar pruebas de memoria espacial y una reducción de la plasticidad sináptica, es decir, la capacidad de las neuronas para modificar la fuerza de sus conexiones, un mecanismo crucial para la adaptación neuronal durante el aprendizaje.
La serina, un aminoácido con dos formas (L-serina y D-serina), juega un papel central. Las neuronas requieren D-serina para activar los receptores NMDA, necesarios para la comunicación neuronal. Los astrocitos son la fuente de L-serina, que las neuronas utilizan para producir D-serina. La reducción de L-serina por la ausencia de PI3K disminuye la disponibilidad de D-serina, afectando la plasticidad sináptica.
El estudio también vincula el metabolismo de la glucosa con la memoria. La falta de PI3K en los astrocitos reduce la captación de glucosa, que no solo proporciona energía sino que también es materia prima para la L-serina. Esta alteración metabólica genera una cascada de efectos que impactan negativamente en la formación de recuerdos.
La administración de L-serina en la dieta de los ratones demostró ser efectiva. Durante varias semanas, el tratamiento aumentó los niveles de serina en el cerebro y recuperó el rendimiento de los animales en las pruebas de memoria espacial, evidenciando la influencia directa del metabolismo de los astrocitos en la función neuronal y cognitiva.
Aunque los resultados son prometedores, los investigadores advierten que se trata de un estudio en ratones y no permite aún extrapolar conclusiones directas a humanos. El trabajo redefine la comprensión de la memoria, mostrando que no solo depende de las neuronas y sus conexiones, sino también de la actividad y el metabolismo de las células circundantes. Este conocimiento abre vías para investigar trastornos cognitivos y mecanismos de aprendizaje.
