< Tornar al llistat

El procés d’oxidació cel·lular afavoreix la recuperació després d’una lesió medul·lar

13.02.2018

La resposta inflamatòria i oxidant després d’una lesió medul·lar podria afavorir la regeneració d’axons (prolongació de la neurona). Aquesta és la conclusió més rellevant d’un estudi de caràcter preclínic publicat a la revista Nature Cell Biology en què participen investigadors de la Universitat de Barcelona (UB) i de l'Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) en el Parc Científic de Barcelona. (PCB). La recerca, duta a terme en col·laboració amb científics de l’Imperial College London, suggereix revisar l’ús indiscriminat de teràpies antioxidants sobre lesions nervioses ja que aquest tractament podria bloquejar la resposta regenerativa pròpia de l’organisme. 

 

D'esquerra a dreta, els investigadors Arnau Hervera i José Antonio del Río (Foto: IBEC).

Antiinflamatoris i antioxidants són els fàrmacs habituals per alleujar els efectes d’una lesió nerviosa o medul·lar. Després d’una lesió en un nervi, té lloc un procés d’inflamació i s’activa el sistema immunitari, que envia els macròfags —cèl·lules defensives del sistema immunitari que s’associen a processos inflamatoris— a actuar sobre l’àrea afectada. En paral·lel, també es produeix un alt nivell d’oxidació, que afecta la membrana i l’ADN d’algunes neurones i pot ser causa de mort cel·lular.

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.

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.
 

►Article de referència: 
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. Nature Cell Biology "Reactive oxygen species regulate axonal regeneration through the release of exosomal NADPH2 oxidase complexes into injured axons". Nature Cell Biology. Feb 2018, Vol. 20. Doi:10.1038/s41556-018-0039-x
 

►Més informacio:  web de l'IBEC [+]