Identificada una proteïna que podria ampliar la finestra terapèutica dels afectats per un ictus cerebral
La proteïna mitocondrial Mfn2 podria ser una futura diana terapèutica que permetria reduir la mort neuronal en les fases tardanes d'un ictus o infart cerebral. Així ho ha determinat un estudi que publica la prestigiosa revista The EMBO Journal i que ha estat dirigit pel Dr. Francesc Soriano, investigador Ramón y Cajal del Departament de Biologia Cel·lular de la UB i membre del Grup de Recerca Celltec UB, amb el finançament de La Marató de TV3.
Quan el flux sanguini es bloqueja al cervell
Segons l'Organització Mundial de la Salut, l'ictus o accident cerebrovascular és la segona causa de mort al món. Aquesta patologia es produeix quan s'atura el flux sanguini al cervell, a causa, principalment, del bloqueig d'un vas sanguini. El dany en l'ictus és progressiu: s'inicia al cap de pocs minuts de produir-se l'atac i es pot allargar fins a uns quants dies després. El tractament recomanat és la restauració del flux sanguini, però aquesta teràpia només és efectiva quan es fa durant les primeres quatre hores posteriors a l'infart cerebral.
Tal com explica l'investigador Francesc Soriano, «en els episodis d'ictus, una de les principals causes que provoquen la mort neuronal és l'increment dels nivells de glutamat, que és el principal neurotransmissor excitador del sistema nerviós central. Els nivells extracel·lulars de glutamat es mantenen baixos per l'acció de transportadors de membrana, que requereixen energia per funcionar».
Quan es bloqueja el flux sanguini, es produeix una baixada dels nivells energètics de la regió afectada. Aquest fenomen provoca que els transportadors de glutamat funcionin de manera inversa i s'expulsi el glutamat cap a l'espai extracel·lular. El glutamat activa els seus receptors especialment l'N-metil-D-aspartat (NMDA) a la superfície de les neurones, un procés que provoca l'entrada de calci, l'activació d'una sèrie de reaccions en cascada i la mort neuronal, en un procés conegut com a excitotoxicitat. «Moltes d'aquestes cascades excitotòxiques apunta Soriano convergeixen en el mitocondri, un orgànul cel·lular que no només té un paper en la generació d'energia sinó que també en té un d'important en la mort per apoptosi».
Noves estratègies terapèutiques contra l'ictus cerebral
En concret, l'Mfn2 és una proteïna mitocondrial implicada en la regulació de la morfologia i funció d'aquests orgànuls cel·lulars. L'equip dirigit pel Dr. Francesc Soriano ha descobert que els nivells d'Mfn2 es redueixen quatre hores després d'iniciar-se el procés excitotòxic en models animals in vitro i in vivo.
Experiments in vitro demostren que si s'impedeix la disminució d'Mfn2, es bloqueja la fase tardana en la mort per excitotoxicitat. L'equip investigador del Departament de Biologia Cel·lular de la UB ha determinat que aquesta disminució dels nivells d'Mfn2 es produeix per un mecanisme de transcripció genètica (síntesi de molècules d'RNA a partir de DNA). Els experts de la UB també han determinat que la proteïna MEF2 és el factor de transcripció responsable d'aquest procés. Tal com expliquen els autors, aquesta descoberta és cabdal si es vol trobar una estratègia per corregir la disminució de la proteïna Mfn2.
En l'actualitat, l'equip del Dr. Francesc Soriano està investigant el dany cerebral en condicions excitotòxiques en models animals on s'ha eliminat el gen de Mfn2. L'objectiu és dissenyar estratègies terapèutiques que permetin reduir l'abast de la lesió.
L'estudi, finançat per la Fundació La Marató de TV3, forma part de la tesi doctoral de l'investigador Àlex Martorell Riera (UB), primer autor de l'article. També hi han col·laborat els experts Antonio Zorzano i Manuel Palacín, del Departament de Bioquímica i Biologia Molecular de la UB i l'Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona), i Jesús Pérez Clausell i Manuel Reina, del Departament de Biologia Cel·lular de la UB, entre d'altres.
Segons l'Organització Mundial de la Salut, l'ictus o accident cerebrovascular és la segona causa de mort al món. Aquesta patologia es produeix quan s'atura el flux sanguini al cervell, a causa, principalment, del bloqueig d'un vas sanguini. El dany en l'ictus és progressiu: s'inicia al cap de pocs minuts de produir-se l'atac i es pot allargar fins a uns quants dies després. El tractament recomanat és la restauració del flux sanguini, però aquesta teràpia només és efectiva quan es fa durant les primeres quatre hores posteriors a l'infart cerebral.
Tal com explica l'investigador Francesc Soriano, «en els episodis d'ictus, una de les principals causes que provoquen la mort neuronal és l'increment dels nivells de glutamat, que és el principal neurotransmissor excitador del sistema nerviós central. Els nivells extracel·lulars de glutamat es mantenen baixos per l'acció de transportadors de membrana, que requereixen energia per funcionar».
Quan es bloqueja el flux sanguini, es produeix una baixada dels nivells energètics de la regió afectada. Aquest fenomen provoca que els transportadors de glutamat funcionin de manera inversa i s'expulsi el glutamat cap a l'espai extracel·lular. El glutamat activa els seus receptors especialment l'N-metil-D-aspartat (NMDA) a la superfície de les neurones, un procés que provoca l'entrada de calci, l'activació d'una sèrie de reaccions en cascada i la mort neuronal, en un procés conegut com a excitotoxicitat. «Moltes d'aquestes cascades excitotòxiques apunta Soriano convergeixen en el mitocondri, un orgànul cel·lular que no només té un paper en la generació d'energia sinó que també en té un d'important en la mort per apoptosi».
Noves estratègies terapèutiques contra l'ictus cerebral
En concret, l'Mfn2 és una proteïna mitocondrial implicada en la regulació de la morfologia i funció d'aquests orgànuls cel·lulars. L'equip dirigit pel Dr. Francesc Soriano ha descobert que els nivells d'Mfn2 es redueixen quatre hores després d'iniciar-se el procés excitotòxic en models animals in vitro i in vivo.
Experiments in vitro demostren que si s'impedeix la disminució d'Mfn2, es bloqueja la fase tardana en la mort per excitotoxicitat. L'equip investigador del Departament de Biologia Cel·lular de la UB ha determinat que aquesta disminució dels nivells d'Mfn2 es produeix per un mecanisme de transcripció genètica (síntesi de molècules d'RNA a partir de DNA). Els experts de la UB també han determinat que la proteïna MEF2 és el factor de transcripció responsable d'aquest procés. Tal com expliquen els autors, aquesta descoberta és cabdal si es vol trobar una estratègia per corregir la disminució de la proteïna Mfn2.
En l'actualitat, l'equip del Dr. Francesc Soriano està investigant el dany cerebral en condicions excitotòxiques en models animals on s'ha eliminat el gen de Mfn2. L'objectiu és dissenyar estratègies terapèutiques que permetin reduir l'abast de la lesió.
L'estudi, finançat per la Fundació La Marató de TV3, forma part de la tesi doctoral de l'investigador Àlex Martorell Riera (UB), primer autor de l'article. També hi han col·laborat els experts Antonio Zorzano i Manuel Palacín, del Departament de Bioquímica i Biologia Molecular de la UB i l'Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona), i Jesús Pérez Clausell i Manuel Reina, del Departament de Biologia Cel·lular de la UB, entre d'altres.
