Descobreixen el mecanisme que assegura la reserva de cèl·lules mare per generar neurones en l’edat adulta

Un grup d’investigació del Instituto de Biomedicina de València (IBV) ha descobert que l'autofàgia -mecanisme de reciclatge cel·lular- permet a les cèl·lules mare neurals entrar en repòs després de la primera setmana de vida, passant a formar part de la reserva necessària per a la formació de neurones en l’edat adulta.

Els resultats d’aquesta investigació, publicats a "Nature Communications", milloren el coneixement del neurodesenvolupament i la comprensió del desenvolupament del cervell i ajuden a dissenyar estratègies per pal·liar els efectes negatius de l’envelliment a nivell cerebral, amb un impacte en futurs tractaments de malalties neurodegeneratives, ha informat el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

El cervell humà genera constantment noves neurones, fins i tot durant l’etapa adulta i per a això compta amb reserves de cèl·lules mare neurals, que es troben en repòs, "com adormides", després de la seua proliferació durant la formació del cervell però que poden ser reclutades (despertades) per formar neurones totalment funcionals.

La científica del CSIC que lidera l’estudi, Helena Mira Aparicio, ha explicat que fins ara "es desconeixia com s’estableixen aquests reservoris. En aquest treball revelem per primera vegada un mecanisme intrínsec de les mateixes cèl·lules mare neurals necessari per passar, de forma massiva, des de l’estat proliferatiu a l’estat de repòs característic de l’adult".

El seu equip de Cèl·lules Mare i Envelliment a l’IBV ja havia identificat els senyals externs que controlen l’equilibri entre repòs i activitat de les cèl·lules mare en l’etapa adulta.

"Ara mostrem que la primera entrada de les cèl·lules mare a l’estat de repòs durant la fase postnatal primerenca està regulada per un procés cel·lular diferent, denominat autofagia," ha revelat.

La científica castellonenca ha puntualitzat que l'autofàgia és "un mecanisme de reciclatge implicat en eliminar components danyats, com per exemple agregats de proteïnes, per salvaguardar la integritat cel·lular. Si aquest procés falla, les cèl·lules mare són incapaces d’entrar en repòs".

L’estudi es va realitzar fent servir animals transgènics amb cèl·lules mare deficients en Atg7, un gen clau per a l’autofagia. També han fet servir cultius de cèl·lules mare aïllades de l’hipocamp de ratolins i manipulades amb petites molècules que activen o inhibeixen l’autofagia.

"Quan les cèl·lules mare entren en repòs s’acumulen agregats de proteïnes i hi ha un augment a la maquinària autofàgica per reciclar aquests agregats. Si s’interfereix en aquest procés, les cèl·lules continuen dividint-se", ha descrit.

"Una vegada adquireixen l’estat de repòs, necessiten que funcioni l’autofagia correctament per mantenir-se inactives i no esgotar-se precoçment. Per tant, l’autofagia controla la conversió de les cèl·lules precursores del neurodesenvolupament en cèl·lules mare característiques de l’adult", ha finalitzat Mira.

Despertar les cèl·lules mare, un resultat encoratjador

A més d’endinsar-se en el coneixement bàsic sobre el neurodesenvolupament, "la identificació de l’autofagia com a mecanisme capaç de controlar l’entrada i sortida de l’estat de repòs de les cèl·lules mare neurals pot tenir implicacions en envelliment", ha afirmat la investigadora del CSIC.

"Durant l’envelliment, i en malalties neurodegeneratives associades a l’edat com l’alzheimer, hi ha una menor producció de neurones granulars hipocampals. Sabem que això es deu que les cèl·lules mare neurals disminueixen en nombre i a més cada vegada estan més profundament 'adormides’. Hem vist en els models cel·lulars amb què treballem que la modulació farmacològica i genètica de l'autofàgia és suficient per 'despertar' les cèl·lules mare, un resultat encoratjador", segons Mira.

Així, "l’activació de les reserves de cèl·lules mare endògenes per afavorir la producció controlada de noves neurones i la seua integració en els circuits neurals pot ser una via d’intervenció per pal·liar alguns efectes associats a l’envelliment cerebral tant sa com patològic", ha conclòs.