Descobreixen un nou regulador de la proliferació cel·lular en el sistema nerviós

Un grup d'investigació de l'Institut de Neurociències a Alacant (IN), centre mixt del Consell Superior d'Investigacions Científiques (CSIC) i la Universitat Miguel Hernández (UMH), ha descobert que unes molècules anomenades Netrinas són capaces de regular l'excés de proliferació de les cèl·lules mare i progenitores neurales, una funció desconeguda fins ara. La investigació, liderada per Ana Carmena i duta a terme en la mosca de la fruita, Drosophila melanogaster, mostra que els senyals de les Netrinas regulen extrínsecament la divisió asimètrica dels neuroblastos, les cèl·lules mare neurales del sistema nerviós central de Drosophila precursores de les neurones i altres cèl·lules del cervell. En la troballa, que es publica en Current Biology, han participat també les científiques Ana de Torres-Jurado i Sandra Manzanero-Ortiz.

Les Netrinas són una família de molècules quimiotàctiques extensament estudiada, capaces d'atraure o repel·lir a les cèl·lules. Durant el desenvolupament, les connexions entre neurones s'estableixen gràcies a gradients d'aquestes molècules que guien als axons fins al seu destí final. Les Netrinas també estan implicades en els processos de migració neuronal que tenen lloc durant el desenvolupament embrionari.

La divisió asimètrica de les cèl·lules mare és un procés fonamental i universal per a generar diversitat cel·lular durant el desenvolupament embrionari i per a modular l'homeòstasi dels teixits en la vida adulta. La divisió asimètrica de les cèl·lules mare dona lloc a dues cèl·lules filles diferents: unes capaces de continuar multiplicant-se per a formar més cèl·lules mare, que continuen dividint-se; i altres que perden la capacitat de dividir-se per a convertir-se en els diferents tipus de cèl·lules de l'organisme, que, en el cas del sistema nerviós, són les neurones i les cèl·lules glials.

Aquest procés té una gran rellevància biològica, tant durant el desenvolupament d'un organisme com per a mantindre un equilibri fisiològic en individus adults. Una fallada en la divisió cel·lular asimètrica, que fa possible que una de les cèl·lules filles deixe de dividir-se i inicie un procés de diferenciació, podria originar dues cèl·lules filles iguals a la cèl·lula mare (divisió simètrica) que continuen dividint-se, produint-se un excés de cèl·lules proliferatives. En les últimes dècades la connexió entre les fallades en el procés de divisió asimètrica i la formació de tumors s'ha convertit en una de les troballes més rellevants en aquest camp.

“Hem descobert una nova funció per a les molècules de guia axonal anomenades Netrinas que regula l'excés de proliferació de cèl·lules mare i progenitores neurales a través de la modulació dels nivells llindar de senyalització de Robo1, una altra molècula de guia axonal. Hem vist que la regulació dels nivells de senyalització de Robo1 és crítica, ja que tant un excés com una falta de senyalització de Robo1 en les cèl·lules mare i progenitores neurales comporta un excés de proliferació d'aquests tipus cel·lulars”, assenyala la investigadora del CSIC a l'IN Ana Carmena, que porta més de 15 anys estudiant el procés de divisió cel·lular i els mecanismes que el regulen per a assegurar el correcte desenvolupament del sistema nerviós i evitar divisions descontrolades que poden donar lloc a tumors.

Donada l'alta conservació d'aquestes molècules de guia axonal, és possible que aquesta nova funció de les Netrinas en la mosca de la fruita, regulant l'excés de proliferació de cèl·lules mare i progenitores neurales, estiga conservada en vertebrats. Això podria ser rellevant per a comprendre millor els processos tumorals en humans, a més de tindre potencials implicacions en teràpies contra el càncer a llarg termini.

Drosophila, model de malalties humanes

Fa alguns anys es va demostrar una connexió entre la divisió cel·lular asimètrica compromesa i la formació de tumors (tumorogénesis) utilitzant cèl·lules mare neurales del cervell larvari de Drosophila anomenades neuroblastos, la qual cosa ha fet d'aquesta mosca i de les seues cèl·lules mare neurales un sistema model ideal per a aprofundir en el coneixement d'aquest crític camp.

El 75% de gens associats a diferents malalties humanes tenen un equivalent en el genoma de la mosca de la fruita. Els seus 4 parells de cromosomes (enfront dels 23 parells en humans) i el seu breu cicle de vida (9-10 dies a 25 °C) permeten estudiar moltes generacions en poc temps. Això, unit a la versatilitat d'eines genètiques desenvolupades per a manipular el seu genoma, mutant o sobreexpressant gens, entre altres avantatges, fan de Drosophila una potent eina per a abordar les bases moleculars de nombroses malalties humanes, inclòs el càncer.