En los últimos años se han producido sustanciales avances en la investigación del sistema nervioso que nos ha permitido profundizar sobre nuestra comprensión de los promotores celulares y moleculares del metabolismo energético cerebral. Gracias al uso de innovadoras tecnologías, que ofrecen resolución a nivel celular, estos nuevos conocimientos revelan la existencia de una dinámica interacción metabólica, altamente regulada, entre los distintos tipos de células cerebrales, en particular entre las neuronas y los astrocitos.

Juan Pedro Bolaños, catedrático de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad de Salamanca e investigador del IBFG (USAL-CSIC), y Pierre Magistretti, catedrático en la Universidad de KAUST (Arabia Saudí), han publicado un artículo en la revista “Nature Metabolism” en el que proporcionan luz sobre los complejos modos por los que las neuronas y los astrocitos se comportan como una única unidad metabólicamente acoplada, optimizada para satisfacer las demandas energéticas de la neurotransmisión y, al mismo tiempo, garantizar la neuroprotección.

Los investigadores destacan que la cooperación intercelular es un determinante clave de la función cerebral, y proporcionan ejemplos de cómo la alteración de la unidad metabólica neurona-astrocito contribuye a numerosas enfermedades del sistema nervioso. Finalmente, subrayan la crucial importancia de promover la investigación fundamental como medio esencial para conocer los principios reguladores y vulnerabilidades de este eje metabólico intercelular y así identificar posibles dianas terapéuticas frente a desórdenes del sistema nervioso.

Bolaños y Mgistretti

Juan Pedro Bolaños es catedrático de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad de Salamanca y lidera su grupo de investigación Neuroenergética y Metabolismo en el IBFG (centro mixto USAL-CSIC). Además, forma parte del IBSAL y del CIBER de fragilidad y envejecimiento saludable. Durante las dos últimas décadas ha identificado varios mecanismos moleculares que explican la diversidad metabólica existente entre neuronas y astrocitos, lo que conlleva a la necesidad de una cooperación intercelular destinada al mantenimiento de la energía de la neurotransmisión, así como a la señalización de otras funciones neurales. Además, el grupo de Bolaños ha esclarecido rutas metabólicas específicas en estas células que tienen un impacto directo sobre la cognición.

Su compañero Pierre Magistretti es catedrático en la Universidad de KAUST (Arabia Saudí), y propuso en el año 1994 (junto con su por entonces colega Luc Pellerin, ahora catedrático en la Universidad de Poitiers) la hipótesis de la existencia de un intercambio de lactato (un metabolito derivado de la glucolisis) desde los astrocitos hacia las neuronas. Este modelo, al que se le ha denominado "Astrocye-neuron lactate shutlle" ha sido muy debatido por la comunidad científica, pero las evidencias más recientes demuestran no solamente que el modelo es probablemente válido, sino que puede ayudar a explicar los mecanismos moleculares que subyacen en algunas enfermedades neurodegenerativas.

Dado que en los últimos años el grupo liderado por el profesor Bolaños ha realizado aportaciones en este campo que parecen apoyar el modelo, ambos investigadores decidieron explicarlo y publicarlo en un "review" en una revista de alta visibilidad, como es Nature Metabolism, para darle la máxima difusión a la comunidad científica interesada en metabolismo.

Referencia del artículo

Bolaños JP & Magistretti PJ. The neuron-astrocyte metabolic unit as a cornerstone of brain energy metabolism in health and disease. Nature Metabolism (2025) (doi: 10.1038/s42255-025-01404-9) URL: https://www.nature.com/articles/s42255-025-01404-9