Un grup d’investigadors de l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) al Parc Científic de Barcelona ha aplicat una tècnica basada en l’estimulació amb llum per a modular l’activitat muscular i així estimular la regeneració de cèl·lules del sistema nerviós perifèric. Com a resultat d’aquesta recerca, publicada recentment a la revista Cells, els científics han descobert que l’activitat del múscul és capaç d’activar les neurones i accelerar la seva regeneració després d’una lesió.

Les lesions del sistema nerviós perifèric representen un important problema de salut i un repte per a la medicina. Actualment, la major part de les teràpies es basen en la cirurgia després de la lesió. No obstant això, aquestes intervencions gaudeixen d’una eficiència moderada a l’hora de restablir les funcions perdudes.

Ara, un grup d’investigadors de l’IBEC liderats per José Antonio del Río, investigador principal del grup de Neurobiologia Molecular i Cel·lular, i Arnau Hervera, investigador postdoctoral del mateix grup, han desenvolupat un dispositiu –lab-on-a-xip– per a estudiar i reparar lesions del sistema nerviós combinat dues tecnologies basades en la bioenginyeria

Es tracta de la microfluídica -que utilitza sistemes que processen o manipulen quantitats petites de fluids mitjançant canals amb l’objectiu d’estudiar la resposta a diferents estímuls- i de l’optogenètica –que combina la genètica i l’òptica per a controlar l’activitat de les neurones-. Aquesta última és especialment útil en neurobiologia perquè permet modelar l’activitat cel·lular només mitjançant canvis de llum, sense necessitat d’usar l’estimulació elèctrica, que és més inespecífica i pot danyar les cèl·lules.

Gràcies a la combinació d’ambdues els experts han descobert que el múscul envia senyals regeneratius a les neurones amb la finalitat de promoure la seva reconnexió i restablir les funcions i el control de la contracció perdut després d’una lesió.

Segons Arnau Hervera, aquest descobriment “permet entendre millor els mecanismes subjacents a les lesions de motoneurones”, un tipus de cèl·lules encarregades de produir els estímuls que provoquen la contracció dels diferents grups musculars de l’organisme. En aquest sentit, l’investigador afegeix que la troballa “obre una finestra perquè en un futur es puguin millorar els efectes de les teràpies de rehabilitació actuals”.

Els autors del treball –en què també ha participat el Grup de Nanobioenginyeria, liderat per Josep Samitier, director de l’IBEC– subratllen la possible utilització de la metodologia per a modelitzar l’estudi d’altres malalties del sistema nerviós com l’esclerosi lateral amiotròfica (ELA), l’origen del qual es relaciona amb la mort de motoneurones.

► Article de referència: Sala-Jarque, F. Mesquida-Veny, M. Badiola-Mateos, J. Samitier, A. Hervera, J. A. del Río (2020). Neuromuscular Activity Induces Paracrine Signaling and Triggers Axonal Regrowth after Injury in Microfluidic Lab‐On‐Chip Devices. Cells, volume 9, issue 2

► Més informació: web de l’IBEC [+]