El grupo de investigación de la Universitat de València que dirige la profesora Isabel Fariñas y el grupo estadounidense de la Universidad de Vanderbilt que dirige Bruce Carter identifican las moléculas implicadas en el proceso de eliminación de restos tras una muerte neuronal.

Este descubrimiento aporta información en el ámbito del tratamiento del cáncer y de las enfermedades neurodegenerativas (Alzheimer, Parkinson).

El trabajo que vio la luz en versión electrónica ayer domingo 15 de noviembre en la prestigiosa revista Nature Neuroscience, ha sido fruto de un esfuerzo colaborativo entre el grupo de Neurobiología Molecular del Departamento de Biología Celular y Parasitología de la Universitat de València (que también forma parte del Ciber de Enfermedades Neurodegenerativas y de la Red Nacional de Terapia Celular) dirigido por Isabel Fariñas y el grupo estadounidense de la Universidad de Vanderbilt dirigido por Bruce Carter. Este trabajo describe como los receptores de membrana Jedi-1 y MEGF10 están implicados en el proceso de fagocitosis de neuronas que mueren por apoptosis en mamíferos.

La apoptosis es un proceso de suicidio celular finamente regulado a nivel bioquímico por el cual células con mutaciones o alteraciones funcionales son eliminadas del organismo. Se trata de un proceso fundamental en biomedicina; alteraciones en la apoptosis celular subyacen a patologías tan diversas y de tanta trascendencia como el cáncer (las células tumorales se escapan de la muerte) y las enfermedades neurodegenerativas (en el Parkinson o el Alzheimer las neuronas se pierden por apoptosis). La investigación en el ámbito de la regulación de este proceso en la célula que se muere es muy intensa pero existen aspectos menos estudiados, como son los mecanismos que facilitan la eliminación de los restos de una célula que muere por apoptosis, eliminación que ocurre por fagocitosis, es decir por la ingesta de los restos apoptóticos por otras células. Una de las líneas de investigación del grupo de la Universitat de València se centra en estudios de apoptosis neuronal durante el desarrollo y en procesos neurodegenerativos.

Selección neuronal de forma natural
El sistema nervioso proporciona un buen modelo para el estudio de los procesos de muerte neuronal ya que durante el desarrollo fetal se produce un proceso masivo de muerte neuronal controlado -primero el sistema nervioso genera muchas neuronas y luego la mitad se pierden antes del nacimiento-, que se supone que asegura el que sobrevivan sólo las neuronas bien conectadas. Esto permite estudiar cómo interaccionan las neuronas que están en proceso de apoptosis con las de su entorno. El grupo de la Universitat de València demostró que son las células gliales vecinas o adyacentes a las neuronas las que se encargan de fagocitar los restos de las neuronas muertas. Los investigadores demostraron que las células gliales son las encargadas de la eliminación de los restos incluso cuando se produce una exacerbación de la apoptosis, como sucede en ratones que son mutantes para el factor de supervivencia neuronal neurotrofina-3, un mutante que fue caracterizado hace unos años por Isabel Fariñas. Una vez comprobado esto, los investigadores de la Universidad de Vanderbilt se centraron en el estudio de las moléculas Jedi-1 y MEGF10, que son similares a otras que habían sido descritas como receptores de señales “cómeme” en nemátodos e insectos, y llevaron a cabo ensayos funcionales para demostrar que, en células gliales de mamífero, estas moléculas son necesarias para que se produzca el proceso de ingesta de las neuronas que degeneran.

La apoptosis es un proceso de muerte discreta y no daña a las células del entorno, a diferencia de la muerte necrótica, que produce una reacción inflamatoria que conduce a la activación del sistema inmune y a que se mueran más células en el tejido. Si hay un proceso deficiente de fagocitosis de los restos que produce una célula apoptótica, puede desencadenarse un proceso secundario de necrosis que conduzca a procesos de autoinmunidad. Por otro lado, existen evidencias de que el proceso de fagocitosis puede también contribuir al propio proceso de la apoptosis y quizá esto tenga implicaciones en nuestra visión de los procesos neurodegenerativos. Las posibles aplicaciones de estos hallazgos a intervenciones en enfermedades neurodegenerativas, por ejemplo, en las que se produce una exacerbación del proceso apoptótico, sólo serán visibles a largo plazo. “Obviamente se están estudiando terapias dirigidas a actuar sobre moléculas que intervienen en el proceso de la apoptosis pero hay que conocer también el proceso de fagocitosis a nivel molecular si queremos comprender del todo el proceso de apoptosis e intervenir sobre él terapéuticamente” explica Fariñas.

La investigación del grupo de la Universitat ha sido financiado por el Programa Nacional de Biomedicina del Ministerio de Ciencia e Innovación, la Red Nacional de Terapia Celular y el CIBER de Enfermedades Neurodegenerativas del Ministerio de Sanidad y Consumo y el Programa Prometeo de la Generalitat Valenciana.

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