MARIANA SAMPAIOCuando sufre una agresión, el cerebro humano logra en ocasiones reaccionar de una manera fascinante. En ciertos casos aún no muy bien comprendidos, es capaz de desplazar el control de funciones vitales, cuyo mando se situaba en áreas en ese momento lesionadas, hacia zonas con conexiones neuronales todavía preservadas. Pero éste no es el único esfuerzo de autopreservación de este órgano ante una amenaza. Estudios coordinados durante los últimos dos años por el brasileño Antonio Bianco, jefe de la División de Endocrinología, Diabetes y Metabolismo de la Escuela de Medicina de la Universidad de Miami, tienen su foco en otro tipo de plasticidad del cerebro, mucho menos conocida, pero que igualmente se manifiesta en situaciones de peligro: la capacidad de regular la cantidad de hormonas de la tiroides que actúa localmente en sus células y, de esa forma, de acelerar o detener el ritmo de funcionamiento según sus necesidades. Otros órganos, como el corazón, los músculos y los nervios, también exhiben esta facultad, pero ninguno de ellos de manera tan refinada como el cerebro.
En un trabajo reciente con células del cerebro humano cultivadas in vitro, publicado en junio en el Journal of Clinical Investigation (JCI), Bianco describe el complejo mecanismo celular que le permite al cerebro disminuir el índice de funcionamiento de esas hormonas cuando ocurre un problema de salud, como por ejemplo un derrame. De acuerdo con la interpretación del investigador, esta reducción forma parte de un esfuerzo adaptativo del órgano para frenar su metabolismo e intentar minimizar los efectos nocivos de la condición clínica. El cerebro aumenta o disminuye el nivel de hormonas tiroideas en razón de estar expuesto a situaciones de enfermedad o de salud, dice el endocrinólogo. El derrame causa un hipotiroidismo localizado en el tejido cerebral, que, por lo que todo indica, es benéfico para el organismo.
El accidente cerebrovascular, nombre técnico del derrame, causa hipoxia. Falta sangre y oxígeno para el buen funcionamiento de las neuronas. De ser privado por mucho tiempo de estos elementos, el tejido cerebral muere. Al enfrentar esa amenaza, el cerebro disminuye los niveles locales de hormonas de la tiroides, pasa a usar menos energía y las neuronas demandan menos oxígeno. El hecho de implementar un metabolismo en el modo slow-motion constituye una forma de luchar contra los efectos nocivos del derrame. Otros dos brasileños también participaron en el estudio del JCI: Rui Maciel, de la Universidad Federal de São Paulo, y la alumna de doctorado Beatriz Freitas.
Transformación
La comprensión del modo en que el cerebro modula el impacto local de la hormona de la tiroides implica un conocimiento de todo el proceso de metabolización de esas sustancias. Ubicada en la base frontal del cuello, la glándula tiroides utiliza el iodo de los alimentos para fabricar no una sino dos hormonas: la tiroxina (T4) y la triiodotironina (T3). En una persona normal, alrededor del 80% de la cantidad de hormonas secretadas es T4, y el resto T3. La tiroides produce esas dos formas de hormonas y las arroja en el torrente sanguíneo, que las distribuye por los tejidos del cuerpo. Técnicamente, la T4 es una prohormona, una forma menos activa de hormona de la tiroides que, para tener un influjo en el metabolismo, debe ser convertida por una enzima en T3, su versión activa. Por eso, lo que cuenta, en términos prácticos es la cantidad de T3 presente en un órgano específico.
Efecto doble
Bianco es uno de los mayores expertos del mundo en desiodasas, un conjunto de tres enzimas (D1, D2 y D3) que activan o desactivan a las hormonas de la tiroides, y halló en el cerebro un patrón de expresión sumamente particular de estas proteínas. De acuerdo con el modelo planteado en el JCI, la enzima D2 actúa en las abundantes células gliales del cerebro, que dan soporte a las neuronas y las nutren. Esta enzima convierte la T4 en T3, elevando así el nivel de la forma activa de la hormona de la tiroides en el órgano. La T3 resultante de la acción de la D2 es transportada a las células neuronales adyacentes a las gliales. En un derrame, la falta de oxígeno reduce la producción de T3 en las células gliales, al tiempo que las neuronas aumentan la expresión de otra desiodasa, la D3, que inactiva a la T3. Un cuadro de hipoxia hace que la expresión de la enzima D3 aumente alrededor de siete veces en las neuronas, explica Bianco. En otras palabras, pone aisladamente al cerebro en una condición análoga a la de un individuo con hipotiroidismo. El órgano pasa a funcionar en marcha lenta, consumiendo menos energía y mitigando los estragos de la escasez de oxígeno. Existen indicios también de que el hipotiroidismo instalado en ciertos tejidos estimula la proliferación de células, y así ayuda en la regeneración y la cura de enfermedades.
En la práctica médica, los endocrinólogos se preocupan con la concentración que circula en la sangre de la hormona activa de la tiroides. Es ésta la que indica si una persona tiene hipo o hipertiroidismo, dos condiciones anormales que pueden causar problemas de salud de no ser tratadas. Pero la observación de los niveles de esa hormona en tejidos específicos, tanto en cuadros asociados a enfermedades como en situaciones de plena salud, también puede suministrar información importante. Algunos estudios han demostrado que, en individuos al borde de la muerte, reaparece una cantidad aumentada de la enzima D3 en tejidos como el hígado, los músculos y el corazón, afirma Bianco. Como se ha visto, la mayor producción de la D3 en un tejido reduce drásticamente la presencia de la forma activa de la hormona de la tiroides. En esos casos terminales, el hipotiroidismo es aparentemente la postrera maniobra del organismo para desacelerar al mínimo posible el gasto energético y así quizá seguir vivo. Esta estrategia parece tener sentido. Al fin y al cabo, las células de los pacientes con hipotiroidismo pueden consumir alrededor de la mitad de la energía de las células de los individuos normales y una cuarta parte de la de las personas con hipertiroidismo.
Artículo científico
FREITAS, B. C. et al. Paracrine signaling by glial cell-derived triiodothyronine activates neuronal gene expression in the rodent brain and human cells. Journal of Clinical Investigation. v. 120, p. 2.206-17. jun. 2010.
