Els teixits biològics es desgasten amb les ferides i el pas del temps, fet que en ocasions provoca la mort cel·lular. En aquesta situació, s’activen mecanismes que porten cèl·lules d’altres zones del cos perquè reparin els teixits i, en alguns casos, perquè proliferin i regenerin les zones afectades. L’equip dirigit per Montserrat Corominas i Florenci Serras, del Departament de Genètica i de l’ Institut de Biomedicina de la Universitat de Barcelona (IBUB), ha demostrat en teixits de la mosca del vinagre (Drosophila melanogaster) que les cèl·lules que entren en mort cel·lular pateixen un estrès oxidatiu que beneficia la regeneració. Aquest estrès actuaria com a senyal perquè les cèl·lules del voltant del teixit malmès iniciïn la divisió cel·lular a fi de substituir les cèl·lules afectades per unes de noves.
El treball, publicat a la revista científica PLOS Genetics, s’ha fet en col·laboració amb el grup de l’investigador Marco Milán, de l’Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) i, segons els experts, suposa un avenç considerable per entendre la regeneració cel·lular, un procés clau en molts procediments biomèdics actuals.
L’equip de recerca ha identificat dos enzims crucials per regenerar el teixit perdut i que, segons aquest estudi, dependrien de l’estrès oxidatiu, una resposta a l’excés d’oxidació en l’obtenció de l’energia cel·lular. «Es tracta de dos enzims del tipus cinasa —c-Jun N-terminal (JNK) i p38—, que responen a l’estrès oxidatiu i que, en ser activats, envien senyals al nucli de la cèl·lula per engegar la transcripció de gens implicats en la reparació del teixit», explica Florenci Serras. «Aquests gens —continua— codifiquen un tipus de proteïnes anomenades unpaired, conegudes perquè actuen en el control de la proliferació cel·lular i en la resposta immunitària».
Les dues cares dels antioxidants
L’estudi es va fer en epitelis de Drosophila, on els investigadors van demostrar que l’estrès oxidatiu inicial ve donat per una explosió d’espècies reactives d’oxigen (ROS), unes molècules molt petites que es formen de manera natural com a resultat del metabolisme normal de l’oxigen i que, en nivells excessius i sostinguts, poden arribar a danyar les estructures cel·lulars. Aleshores, l’aparició de les ROS activaria els dos enzims cinases. «En aquest context, els antioxidants, que es consideren beneficiosos per a la salut ja que eviten l’estrès cel·lular excessiu, en les fases inicials serien contraproduents, perquè bloquejarien la producció de ROS i la subseqüent activació de JNK i p38, cosa que impedeix la regeneració de teixits», explica l’investigador de la Universitat de Barcelona.
Reactivar la regeneració cel·lular
Els investigadors també van aconseguir reconduir la regeneració dels teixits on s’havia bloquejat la capacitat reparadora, sigui per excés d’antioxidants o per inhibició de JNK o p38. «A través de tècniques avançades d’enginyeria genètica vam activar artificialment les proteïnes unpaired per reprendre la reparació dels teixits que havia quedat interrompuda», detalla Florenci Serra.
Segons els investigadors, l’objectiu ara seria aconseguir compostos que de manera condicional actuïn com a antioxidants en fases inicials de la regeneració i que es desactivin en fases posteriors, ja que així podrien facilitar la cicatrització i engegar la recuperació de teixits malmesos per malalties o per accidents. «El pas següent d’aquesta recerca serà testar en teixits biològics un augment de la capacitat reparadora, de manera que teixits que no es regenerin se’ls pugui estimular a fer-ho a través de l’activació de les cinases dependents d’estrès o per activació dels gens que ara sabem que responen a l’estrès», conclou Florenci Serra.
Font: Universitat de Barcelona
