Por Alicia Otero Rey, Alumna del Máster en Neurociencia de la UAM
El doctor Carlos Matute es licenciado en ciencias físicas pero ha desarrollado su carrera en el campo de las Neurociencias. Es catedrático de Anatomía y Embriología de la UPV/EHU, director científico fundador del Centro Vasco de Neurociencia Achúcarro y presidente electo de la Sociedad Española de Neurociencias. El punto de inflexión entre la carrera de físicas y la neurociencia del Dr. Matute fue un golpe de suerte haciendo autostop en Lyon durante sus años de carrera, cuando le cogió en su coche el que acabaría siendo su director de tesis. Actualmente investiga un tipo de células del cerebro denominadas glía y su papel en enfermedades neurodegenerativas como la esclerosis múltiple y el Alzheimer.
¿Cómo un físico puede acabar estudiando el sistema nervioso central?
Pues la respuesta más breve y sencilla es que todo es posible cuando uno tiene curiosidad. Empiezas en un sitio y acabas en otro. Y la más larga es que en la vida se dan muchas casualidades y coincidencias con otras personas de manera fortuita. Y esas interacciones entre humanos determinan el futuro. Y eso me pasó. Cuando yo era estudiante de Físicas, en segundo, haciendo autostop en Lyon, me recogió en su coche, Luis Martínez Millán, neurocientífico de la Universidad de Zaragoza, donde yo estudiaba Físicas, y acabó convenciéndome de que fuera al laboratorio en el que él trabajaba y me dirigió la tesis. Resumiendo, yo estudié Físicas en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Zaragoza, y mi tesis doctoral la hice en la Facultad de Medicina de la misma universidad, a 300 metros de la Facultad de Ciencias, con Luis Martínez Millán.
El gancho entre la física y la neurociencia inicial fue el uso del microscopio electrónico. Eso es lo primero que yo aprendí en mi formación neurocientífica: a manejar el microscopio electrónico y a tratar de interpretar lo que veía en las imágenes, identificar las células, sus tipos, los orgánulos, etcétera. Esa fue mi entrada en la neurociencia.
¿Y cómo acabó estudiando la esclerosis múltiple?
Porque una de las cosas que me interesaron pronto, después de acabar mi tesis, fueron los receptores de los neurotransmisores. Estamos hablando de los años 80. Entonces no se habían aislado ni caracterizado a nivel molecular o estructural. Y fruto de ese interés, a través de los años, observamos que los oligodendrocitos, las células que generan la vaina de mielina, que es la que se daña en la esclerosis múltiple, tenían también receptores de neurotransmisores y que eran muy vulnerables a los excesos de esa señalización. Cuando vimos esa vulnerabilidad dijimos: “wow” esto puede tener importancia en esclerosis múltiple y otras enfermedades.
El virus Einstein-Barr, responsable de la mononucleosis, que aproximadamente el 95% de las personas han pasado, se ha relacionado con la prevalencia de la esclerosis múltiple. ¿Cuál es su opinión al respecto?
Ha habido una serie de estudios epidemiológicos de los que nadie ha estado ajeno, porque ha tenido mucho impacto en el campo. Se apunta a que si has tenido una infección por el virus Einstein-Barr, independientemente de que hayas sido sintomático o asintomático, tienes mayor riesgo de desarrollar esclerosis múltiple. Pero es una confluencia de factores ambientales y nuestra genética, que no está bien establecida aún. Este virus parece que tiene algún fragmento en su estructura que puede tener alguna similitud con la mielina. Esa es una posible explicación de esta relación, entre el virus y la esclerosis múltiple, lo que se llama similitud molecular. El sistema inmune es un poco tonto en ese sentido, reconoce fragmentos y con esas pautas se guía para reaccionar contra el virus. Pero una vez que “se lo carga” nuestro sistema inmune queda en guardia por si vuelve a haber infección por el mismo virus. El problema empieza cuando nuestro sistema inmune reconoce la mielina como si fuera el virus, por la similitud molecular. A partir de ahí ya tenemos el problema, la esclerosis múltiple. Esa sería la explicación conceptual, pero hay otras alternativas.
En uno de sus últimos trabajos han visto que los corredores de maratón experimentan una fuerte disminución del grosor de la mielina y que tarda dos semanas en recuperarse. ¿Hay pérdida de mielina?
No. No hay desmielinización, esto es muy importante. Desmielinización significa que un axón pierde su envoltorio. Lo que interpretamos de esos hallazgos de corredores de maratón, es que el grosor que tiene la mielina puede estrecharse un poquito. Entonces, esa pérdida de mielina no es desmielinización, es un adelgazamiento. Y este adelgazamiento lo hace a expensas de los lípidos que tiene la mielina, los lípidos son grasa, en definitiva, una fuente de energía. En estudios recientes en mamíferos se cortaba el aporte de glucosa y seguían funcionando, seguían vivos. Y funcionaban a base de utilizar los lípidos. Se usan de forma transitoria porque hay una circunstancia extrema bioenergética que hace que haya demanda. El cerebro tiene que seguir funcionando aunque tú estés en el kilómetro 131 de un ultramaratón.
Cuando los músculos ya han agotado sus reservas de energía (el glucógeno), y la reserva de energía que tiene el hígado también se ha gastado, el cerebro de alguna manera contribuye al mix energético del individuo en cada momento [aportando los lípidos de la mielina]. Ahora mismo nuestro cerebro está estableciendo un mix energético, en función de cuánto tiempo hace que has ingerido alimento. Si acabas de desayunar, por ejemplo, estás tirando de la glucosa circulante, pero si han pasado varias horas, el cerebro se está nutriendo de reservas como los cuerpos cetónicos o de la grasa corporal que tenemos. Y la mielina del cerebro humano, representa casi la mitad de la masa cerebral y es grasa, ¿por qué no pensar que esa grasa la estamos utilizando de forma constante? Máxime cuando estamos en situaciones extremas como un ejercicio físico muy continuado, como en un maratón. ¿Y por qué no pensar que eso puede ser también en paralelo? Haciendo un símil, no toda la energía que se consume en una ciudad tiene que ser hidroeléctrica o de combustibles fósiles. Tenemos eólica, tenemos solar… Nuestras sociedades funcionan con un mix energético, igual que nuestro cerebro.
¿Y este hallazgo sobre la plasticidad de la vaina de mielina podría tener aplicación terapéutica en enfermedades como la esclerosis múltiple?
Por supuesto. Lo que encontramos en las personas sanas claramente tiene aplicación para las enfermedades. Si llegamos a la conclusión, todavía hipotética, de que la mielina es una fuente de energía, lo que le pasa al axón desmielinizado en la esclerosis múltiple, no es que conduzca peor, es que está desnutrido. Le falta una fuente de energía. Si lo que hace la mielina es proporcionar ácidos grasos combustibles al axón, hagámoslo de forma exógena, si eso no está pasando.
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