Un equip d’investigadors dirigit per Xavier Trepat a l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) en el Parc Científic de Barcelona, en col·laboració amb el Centre de Medicina Regenerativa de Barcelona (CMR[B]), han descobert un sorprenent mecanisme que genera cèl·lules de dos nuclis durant la regeneració del cor del peix zebra, que podria estar associat a l’extraordinària capacitat regenerativa d’aquest animal, Els resultats del treball han atret l’atenció d’investigadors de tot el món, que veuen el ventall de possibilitats que s’obririen si aquest mecanisme de regeneració es pogués aplicar a teràpies en humans.

Després d’una lesió aguda, com un infart de miocardi, el cor humà és incapaç de regenerar-se. Les cèl·lules cardíaques adultes no poden créixer i dividir-se per substituir les danyades, i la lesió esdevé irreversible. Però això no passa en tots els animals. Un peix d’aigua dolça originari del Sud-est d’Àsia, conegut com a peix zebra, pot regenerar per complet el seu cor fins i tot després de l’amputació del 20% del seu ventricle.

En un article publicat avui a la revista Nature Materials, un equip d’investigadors de l’IBEC liderat per Xavier Trepat, en col·laboració amb el CMR[B],  han descobert un sorprenent mecanisme pel qual les cèl·lules cardíaques del peix zebra es mouen i divideixen durant la regeneració.

Els investigadors s’han centrat en l’epicardi, que és la capa de cèl·lules que recobreix el cor. “L’epicardi és l’origen de diversos tipus cel·lulars del cor, i secreta senyals bioquímiques que indiquen a la resta de cèl·lules què han de fer en cada moment. És una mena de ‘hub’ de la regeneració”, indica Angel Raya, Investigador ICREA i director del CMR[B].

Després d’una lesió, les cèl·lules de l’epicardi comencen a dividir-se i moure’s en massa per recobrir la ferida. Els investigadors han observat que durant aquest procés les cèl·lules esdevenen bi-nucleades: dupliquen el material genètic i el separen en dos nuclis, però no s’arriben a dividir en dues cèl·lules independents. “Ens va sorprendre molt descobrir cèl·lules que en comptes de tenir un nucli, com és habitual en la majoria de teixits, en tenen dos, i cadascun d’ells conté una còpia de l’ADN de la cèl·lula” afirma Trepat, investigador ICREA a l’IBEC i professor associat de la Universitat de Barcelona.

“La multinucleació és un fenomen ben conegut en càncer, perquè és una causa d’inestabilitat genòmica. És a dir, les cèl·lules canceroses perden el control de les proteïnes que sintetitzen i es comporten patològicament. En el cas del cor peix zebra, la multinucleació és fisiològica i no sembla causar cap problema”, afirma Marina Uroz, primer autora de l’article. El següent pas serà estudiar quin paper tenen les cèl·lules multi-nucleades durant la regeneració del cor i altres òrgans.

► Article de referència: M. Uroz, A. Garcia-Puig, I. Tekeli, A. Elosegui-Artola, J. F. Abenza, A. Marín-Llauradó, S. Pujals, V. Conte, L. Albertazzi, P. Roca-Cusachs, A. Raya and X. Trepat. “Traction forces at the cytokinetic ring regulate cell division and polyploidy in the migrating zebrafish epicardium“. Nature Materials, DOI: 10.1038/s41563-019-0381-9 (2019) 

► Més informació: Web de l’IBEC [+]