Arnau Hervera y José Antonio del Río
que envia als macròfags a netejar l’àrea danyada; a més, també es produeixen alts nivells d’oxidació, que causen danys en la membrana i en l’ADN d’algunes neurones -i fins i tot la mort d’algunes cèl·lules.
Malgrat que en principi tot podria fer pensar que inhibint la resposta inflamatòria i oxidant després d’una lesió s’evitarien els danys secundaris d’aquest procés, investigadors de l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) en col·laboració amb l’Imperial College London han descobert que el procés oxidatiu pot contribuir a promoure la regeneració d’axons (prolongació de la neurona) després d’una lesió nerviosa.
En un estudi amb ratolins, el Dr. Arnau Hervera, primer autor de l’estudi, i el Prof. José Antonio del Río, tots dos de l’IBEC, en col·laboració amb el laboratori del Prof. Simone Di Giovanni de l’Imperial College London, van investigar el mecanisme que intervenia a la regeneració després de lesions medul·lars. Per a això, van sotmetre primer als animals a lesions nervioses condicionants, conegudes des dels anys setanta per contribuir a la regeneració en lesions posteriors, però els mecanismes de les quals encara no estan esclarits. “Quan hi ha una primera lesió lleu en el sistema nerviós, la recuperació després d’una lesió aguda és més efectiva. Podríem pensar en un mecanisme semblant al que causen les vacunes, és a dir, com una memòria cel·lular”, comenta l’Arnau Hervera.
El grup de recerca es va focalitzar a entendre el mecanisme que hi havia darrere d’aquesta primera lesió nerviosa condicional. Durant aquest procés, es produeixen alts nivells d’oxidació -o espècies oxidants reactives (EOR)-.
“Ens vam adonar que les espècies oxidants reactives (EOR) sempre acompanyaven a la regeneració després de les lesions condicionals. Per aquest motiu vam decidir simular la lesió simplement alliberant aquestes EOR prop de la zona danyada”, explica l’Arnau Hervera.
Per a simular l’efecte regeneratiu de la lesió condicional, van administrar un tipus d’EOR (aigua oxigenada) en el nervi ciàtic d’un grup de ratolins. Davant una lesió medul·lar posterior, i després de quatre setmanes, els ratolins sotmesos al tractament amb EOR van mostrar millores funcionals. “Una lesió condicional mai seria d’utilitat terapèutica, però si aconseguim entendre els mecanismes que hi ha darrere -bàsicament com funciona aquesta oxidació-, podrem controlar i millorar la regeneració després de lesions medul·lars”, comenta el Prof. del Río, investigador principal a l’IBEC i a l’Institut de Neurociències de la UB, a més de catedràtic de la UB.
En la seva cerca del mecanisme responsable d’aquesta oxidació via les EOR, els investigadors van identificar als macròfags (cèl·lules immunes típicament associades a processos inflamatoris) com els responsables de la senyalització necessària mitjançant EOR en les neurones danyades per promoure la regeneració dels axons lesionats.
Aquest descobriment podria inspirar la creació de noves teràpies regeneratives, que promoguessin la recuperació després de lesions nervioses o medul·lars regulant la senyalització de les EOR. “La solució seria modular la resposta oxidant i inflamatòria del cos en comptes de bloquejar-la, com es fa actualment”, afegeix l’Arnau Hervera. “Els nostres descobriments qüestionen l’eficàcia de l’ús indiscriminat que fem avui dia de les teràpies antioxidants i antiinflamatòries davant lesions nervioses, ja que tenim moltes evidències de la necessitat de tenir una resposta immune que participi en el procés de regeneració”, comenta el Prof. Di Giovanni, responsable de la recerca.
Aquesta recerca ha estat finançada per Leverhulme Trust, Wings for Life i l’Imperial College London.
Article referenciat: A. Hervera, F. De Virgiliis, I. Palmisano, L. Zhou, E. Tantardini, G. Kong, T. Hutson, M. C. Danzi, R. Ben-Tov Perry, C. X. C. Santos, A. N. Kapustin, R. A. Fleck, J. A. Del Río, T. Carroll, V. Lemmon, J. L. Bixby, A. M. Shah, M. Fainzilber and S. Di Giovanni (2018). Reactive oxygen species regulate axonal regeneration through the release of exosomal NADPH2 oxidase complexes into injured axons. Nature Cell Biology, pub ahead of print
