Regulación de la autofagia ante estímulos metabólicos en astrocitos

Resumen

La autofagia es un proceso esencial en el mantenimiento de la homeostasis celular. Junto con el control de calidad de los componentes citoplasmáticos, una de sus funciones más importantes es la obtención de nutrientes y la movilización de lípidos en condiciones de estrés metabólico. A pesar del papel de la autofagia en el metabolismo, este proceso no ha sido estudiado en profundidad en los astrocitos, un tipo celular esencial en el control metabólico del organismo. Debido a ello, caracterizamos la regulación de la autofagia ante estímulos metabólicos como el ayuno prolongado, el tratamiento con estradiol y la exposición al ácido palmítico en cultivos de astrocitos. Además, estudiamos en profundidad la respuesta de los astrocitos al ácido palmítico, midiendo diversos parámetros como la inflamación, el estrés de retículo endoplásmico y la muerte celular. Junto con dichos parámetros, evaluamos la organización y la actividad de los complejos mitocondriales en respuesta a este ácido graso. Los resultados obtenidos en estos estudios se analizaron por separado en machos y hembras para detectar la existencia de diferencias sexuales, un fenómeno ampliamente descrito a nivel metabólico. Por último, se caracterizó la respuesta autofágica en el núcleo arcuato del hipotálamo de ratones hembra adultos tras el consumo agudo de una dieta rica en grasa. A partir de estos experimentos, se comprobó que los astrocitos son capaces de regular la autofagia en respuesta a estímulos metabólicos. De esta forma, el ayuno prolongado incrementa el flujo de autofagia en los astrocitos mientras que el tratamiento con estradiol lo disminuye. Cuando los astrocitos son tratados con ácido palmítico, se induce un bloqueo inicial de la autofagia que, acompañado de otras alteraciones como la inflamación o el estrés de retículo endoplásmico, disminuye la viabilidad de los astrocitos. Además, el ácido palmítico modifica la actividad de los complejos mitocondriales y su organización en supercomplejos, afectando de la misma manera a los astrocitos de los machos que de las hembras. Sin embargo, existen diferencias sexuales en la organización y actividad basales de los complejos mitocondriales en los astrocitos. Por último, un estímulo metabólico in vivo como el consumo agudo de dieta rica en grasa parece modificar la autofagia en las neuronas y las células gliales del núcleo arcuato en ratones adultos.