Bioenergética: Acesso Aberto

Abstrato

O metabolismo do N-acetilaspartato é a base das unidades estruturais e funcionais do cérebro dos vertebrados: uma justificação bioenergética para observações clínicas de alterações no biomarcador neuronal "NAA" em muitas doenças do cérebro humano

Morris H. Baslow e Alessandro P. Burlina

A “unidade estrutural” do cérebro dos vertebrados foi identificada como uma unidade multicelular, formada por um único neurónio e pelo menos uma das suas células acompanhantes macrogliais e células endoteliais vasculares associadas, que exibe a maioria das propriedades fundamentais de um cérebro. Estas propriedades incluem os seus códigos genéticos, associações celulares, mecanismos de codificação de informação neuronal e o seu “sistema operativo”, um mecanismo de fornecimento de energia homeostática que permite aos neurónios comunicar continuamente com outros neurónios, independentemente das exigências bioenergéticas feitas na rede neural em qualquer parte. Uma unidade estrutural é definida por três tipos de células necessárias para o metabolismo tricelular único do N-acetilaspartato (NAA) e do N-acetilaspartilglutamato (NAAG), incluindo neurónios, oligodendrócitos e astrócitos, e pelas suas funções fisiológicas que operam num domínio de quatro células . Uma “unidade funcional” do cérebro é uma entidade de dois neurónios, definida pelo número mínimo de neurónios necessários para uma comunicação intercelular rápida. Assim, cada unidade funcional é formada pelo processo de sinaptogénese a partir de duas unidades estruturais de um único neurónio e representa a unidade mais pequena que exibe todas as propriedades básicas de sinalização presentes num cérebro complexo. Estas propriedades incluem todos os mecanismos de conectividade neuronal, armazenamento de informação e sinalização. Uma vez que uma unidade estrutural é definida pelo metabolismo e fisiologia intercelular NAA e NAAG, e duas unidades estruturais formam uma unidade funcional, o sistema NAA-NAAG está intimamente associado a todas as atividades cerebrais normais, bem como a todas as perturbações cerebrais. Nesta revisão são descritas as unidades estruturais e funcionais hierárquicas do cérebro. In addition, a bioenergetic rationale for using the NAA-NAAG metabolic system as a biomarker for neuronal abundance and/or viability is presented, and examples of some human diseases that can be traced to interference with one or more components of structural or functional units are munido.