EFECTOS MORFOLÓGICOS DE LA PRIVACIÓN DE GLUCOSA EN LÍNEA CELULAR DE ASTROCITOS T98G
Autores:
Avila M1; Cabezas R1; Torrente D1; Capani F 2; Morales L1; González J1, Barreto GE1
1Departamento de Nutrición y Bioquímica, Facultad de Ciencias, Pontificia Universidad Javeriana, Bogotá D.C., Colombia.
2 Instituto de Investigaciones Cardiológicas “Prof. Dr. Alberto C. Taquini” (ININCA), UBA-CONICET. Buenos Aires. Argentina.
marco.avila@javeriana.edu.co
RESUMEN
La glucosa es un sustrato muy importante de la mitocondria para la síntesis de ATP, razón por la cual la privación de glucosa en la célula resulta en cambios metabólicos y morfológicos, entre ellos, la disminución de la concentración de ATP. Se utilizó un modelo de privación de glucosa, que consiste en remplazar el medio de cultivo de las células, con un medio de solución de sales balanceado que carece de glucosa o medio BSS0, como medio de control se utiliza el mismo medio BSS0, al cual se le adiciona 5.5 mM de glucosa (BSS 5.5). Se observaron cambios en la morfología del núcleo a partir de las 12 horas de privación de glucosa, principalmente condensación y fragmentación del núcleo. A partir de las 24 horas hay un incremento en de células que presentan fragmentación y condensación del núcleo con un posible inicio de procesos apoptóticos. Los resultados sugieren que para la línea celular T98G los procesos de fragmentación nuclear y posterior apoptosis dependen de periodos de privación que involucran más de 24 horas.
Palabras Clave: privacion glucosa, astrocitos, glioblastoma T98G, muerte celular
INTRODUCCIÓN
La glucosa es un sustrato muy importante de la mitocondria para la síntesis de ATP, razón por la cual la privación de glucosa en la célula puede resultar en cambios metabólicos y morfológicos, entre ellos, la disminución de la concentración de ATP [1]. Morfológicamente se ha observado en varios tipos celulares como H9c2 y MCF-7/ADR, la formación de vacuolas autofágicas y posteriormente muerte celular, por medio de apoptosis inducida por privación de glucosa [2].
Los astrocitos son el tipo celular mas numeroso en el sistema nervioso, presentan mecanismos citoprotectores que les ayudan a enfrentar insultos de tipo oxidativo o metabólico, mediante la síntesis de sustancias antioxidantes como el ascorbato y la glutationa [3], por otro lado, los astrocitos participan en multiples funciones como el reciclaje de neurotransmisores, regulación de concentraciones de iones y metabolitos intermediarios [3]. De acuerdo con lo anterior, el conocimiento de los mecanismos de muerte de los astrocitos, puede resultar en ventajas clínicas y terapéuticas frente a patologías isquémicas, cerebrovasculares e incluso neurodegenerativas.
Entre los mecanismos de muerte que pueden darse en los astrocitos y otros tipos celulares, se encuentra la apoptosis o muerte celular programada, la cual se puede ocurrir a nivel fisiológico o patológico [4]. Se describen 2 subtipos morfológicos de la muerte celular programada, la tipo I o la apoptosis propiamente dicha y la tipo II o muerte celular autofágica, múltiples metabolitos pueden inducir la muerte celular, algunos estudios actualmente muestran que la privación de glucosa puede resultar en muerte autofágica o muerte apoptótica [4].
MATERIAL Y MÉTODOS
Para este estudio se utilizo un modelo de privación de glucosa, que consiste en remplazar el medio de cultivo de las células, con un medio de solución de sales balanceado que carece de glucosa o medio BSS0, como medio de control se utiliza el mismo medio, al cual se adiciona 5.5 mM de glucosa (BSS 5.5). Este modelo ha sido previamente validado por diversos grupos por diversos grupos de investigación [5]. Las células utilizadas pertenecen a la línea de glioblastoma T98G, las cuales se mantenían en condiciones de cultivo en incubadora 37o C y CO2 5% en medio DMEM. De forma experimental se cultivaron las células en placas de cultivo de 96 pozos a una densidad de 10000 células por pozo, posteriormente se retiró el medio y se realizaron 3 lavados con solución BSS0, a las células control se les adicionó solución BSS 5.5. Se establecieron tiempos de privación de glucosa de 6, 12 y 24 horas. Una vez finalizado el tratamiento, se tiñeron las células con Hoescht 33342, se visualizaron en microscopio de epifluorescencia y se fotografiaron (Canon Rebel T3, 50 mm) para posterior conteo y análisis.
RESULTADOS
Se observaron cambios en la morfología del núcleo a partir de las 12 horas de privación de glucosa, principalmente condensación y fragmentación del núcleo. A partir de las 24 horas hay un incremento en de células que presentan fragmentación y condensación del núcleo con un posible inicio de procesos apoptóticos. Los resultados muestran que hay un incremento en el número de células que presentan condensación del núcleo a las 12 horas con bajo numero de células que presentan fragmentación nuclear, en contraste el número de células con condenación nuclear disminuye a las 24 horas con un incremento del número de células con fragmentación nuclear y posibles cuerpos apoptóticos.
DISCUSIÓN
Diferentes estudios muestran que la privación de glucosa genera perturbaciones energéticas en las células, principalmente en las líneas celulares, las cuales presentan condiciones metabólicas adaptadas a los altos requerimientos anabólicos [6]. De acuerdo con el modelo utilizado y a la falta de suplementación de metabolitos (que anapleróticamente pueden suministrar una vía energética alterna) [7], se puede pensar que el desequilibrio de muchos mecanismos dependientes de ATP, desencadenan en las células T98G procesos de muerte celular ligados a la condensación del núcleo y subsecuente fragmentación nuclear a las 12 y 24 horas respectivamente. De acuerdo con lo anterior el análisis morfológico y los cambios presentados en el tiempo, aportan evidencia a los posibles mecanismos moleculares y bioquímicos que se estarían presentando en esta línea celular, los cuales requieren de un estudio mas profundo para elucidar el verdadero mecanismo de muerte frente a la privación de glucosa.
CONCLUSIONES
Los resultados sugieren que para la línea celular T98G, los procesos de fragmentación nuclear y posterior apoptosis, dependen de periodos de privación de glucosa que involucran más de 24 horas, por otro lado a partir de las 12 horas de privación de glucosa, se da el inicio de cambios morfológicos en el núcleo de las células T98G principalmente mediante procesos de condensación.
BIBLIOGRAFÍA
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