El glucógeno cerebral y las enfermedades neurodegenerativas

El glucógeno es un polímero de glucosa que constituye el único depósito de carbohidratos en los mamíferos. En los últimos años, el glucógeno cerebral ha pasado a ser considerado un actor importante en el metabolismo cerebral, estando implicado en el desarrollo de enfermedades neurodegenerativas.

El Dr. Jordi Duran, investigador y profesor del Departamento de Bioingeniería de IQS School of Engineering, es uno de los expertos en la investigación sobre la importancia del glucógeno en el funcionamiento normal del cerebro, así como de las consecuencias patológicas derivadas de su acumulación excesiva.

Destacan sus investigaciones sobre la enfermedad de Lafora, una enfermedad neurodegenerativa grave que se caracteriza por la acumulación en el cerebro de depósitos de glucógeno, conocidos como cuerpos de Lafora. Las investigaciones previas del Dr. Duran y su equipo han demostrado que esta acumulación en el cerebro es la causa de la enfermedad de Lafora. El exceso de glucógeno en astrocitos y neuronas tiene efectos dramáticos sobre la función cerebral. Todos estos estudios (ver estudios al final del texto) se llevan a cabo con colaboradores de prestigio como son el Instituto de Investigación Biomédica (IRB), el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) y la Universidad de Kentucky.

Yendo un paso más allá, el Dr. Duran líder ahora el proyecto “Physiological & Pathological Roles of Brain Glycogen” (PPRBG), que ha recibido financiación dentro de la convocatoria “Proyectos I+D. Generación del Conocimiento” del Ministerio de Ciencia e Innovación – Agencia Estatal de Investigación.

El objetivo general del proyecto es profundizar en el estudio tanto de aspectos fisiológicos como patológicos del glucógeno cerebral, para avanzar en el conocimiento científico que pueda asentar las bases para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Lafora, pero también de otras enfermedades neurológicas donde el glucógeno cerebral podría tener un papel importante, como la epilepsia, la enfermedad de Alzheimer o la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), entre otras.

El hecho de estudiar a la vez tanto aspectos fisiológicos como patológicos del glucógeno cerebral ofrece una excelente oportunidad para avanzar en el conocimiento científico que pueda asentar las bases de tratamientos de aquellas enfermedades relacionadas con el metabolismo del glucógeno en el cerebro.

Estudios previos

1 Pellegrini P, Hervera A, Varea O, Brewer MK, López-Soldado I, Guitart A, Aguilera M, Prats N, Del Río JA, Guinovart JJ, Duran J., Impairs Glycogen Aggregation and Exacerbates Pathology in a Mouse Model of Myoclonic Epilepsy of Lafora. Mol Neurobiol. 2021. doi: 10.1007/s12035-021-02682-6 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34962634/

2 Duran J, Hervera A, Markussen KH, Varea O, López-Soldado I, Sun RC, Del Río JA, Gentry MS, Guinovart JJ. Astrocytic glycogen accumulation drives the pathophysiology of neurodegeneration in Lafora disease. Brain. 2021, 44(8):2349-2360. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33822008/

3 Varea O, Duran J, Aguilera M, Prats N, Guinovart JJ. Suppression of glycogen synthesis as a treatment for Lafora disease: Establishing the window of opportunity. Neurobiol Dis. 2021, 147:105173. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33171226/

4 Duran J, Brewer MK, Hervera A, Gruart A, Del Rio JA, Delgado-García JM, Guinovart JJ.
Lack of Astrocytic Glycogen Alters Synaptic Plasticity but Not Seizure Susceptibility. Mol Neurobiol. 2020, 57(11):4657-4666. doi: 10.1007/s12035-020-02055- https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32770452/