La planària Schmidtea mediterranea és un cuc pla amb simetria bilateral que és emprat com a model clàssic en recerca sobre regeneració cel·lular i en lʼestudi de cèl·lules mare. Aquest nou article és el primer treball científic que relaciona el gen egr-4 —membre dʼuna família gènica que codifica factors de transcripció que sʼuneixen al DNA i regulen lʼactivitat dʼaltres gens— amb el procés de neurogènesi en les planàries.
Tal com explica el professor Francesc Cebrià, que ha dirigit aquest treball científic, «en altres animals, els gens egr sʼactiven en processos de resposta immediata com ara la inflamació, el tancament de ferides o lʼestrès». «Igualment —assenyala—, alguns dʼaquests gens tenen també un paper important durant el desenvolupament del sistema nerviós». En totes aquestes situacions, els gens egr controlen diferents processos, des de la proliferació cel·lular fins a la supervivència cel·lular o la diferenciació. En el cas de les planàries, el gen egr-4 sembla tenir una funció primerenca de control de la proliferació cel·lular com a resposta a lʼamputació, i una altra funció més tardana relacionada amb la diferenciació inicial del cervell durant la regeneració. Segons apunta Cebrià, «com que hi ha gens homòlegs a lʼegr-4 en altres llinatges —per exemple, lʼespècie humana— aquesta funció podria ser dʼespecial interès per entendre el procés de regeneració en els metazous».
El gen egr-4, clau en les fases inicials
La funció de lʼegr-4 seria important durant els estadis inicials de la formació del cervell, observen els autors. Aplicant tècniques genètiques de silenciament de gens en el disseny experimental, els experts han delimitat diversos intervals del procés de regeneració durant els quals la funció del gen seria determinant.
En paraules de Susanna Fraguas, primera autora de lʼarticle, «lʼestudi constata que el gen egr-4 participaria en les primeres fases de diferenciació de les cèl·lules del cervell. El gen, concretament, podria afectar la diferenciació del primordi del cervell, tot i que és probable que també hi hagi altres gens involucrats en el procés». Segons detalla Susanna Fraguas, en lʼestudi es volia desxifrar la funció del gen i conèixer quins senyals està activant per induir la diferenciació del primordi del cervell. Si aquest primordi no es diferencia bé, el sistema nerviós no serà capaç de regenerar-se correctament. Per tant, lʼegr-4 seria un gen imprescindible per a la regeneració inicial del cervell.
Regeneració i sistema nerviós: un vincle també en les planàries
La regeneració de teixits és un procés altament complex que és estudiat per equips internacionals en diferents models animals (planària, peix zebra, tritó, axolot, Hydra, etc). Des de fa temps, la comunitat científica postula que el sistema nerviós podria tenir un paper determinant en aquest procés de regeneració en els animals.
«És probable que alguna molècula relacionada amb el sistema nerviós pugui induir la proliferació o diferenciació de les cèl·lules durant la regeneració», remarca Francesc Cebrià. Això es coneix com a regeneració dependent de sistema nerviós; però de moment, tal com assenyala Cebrià, «en la majoria dels models, només nʼhi ha indicis indirectes». De manera excepcional, en el cas dels tritons, sʼha identificat una molècula secretada per les cèl·lules de Schwann que podria explicar la participació del sistema nerviós en la regeneració. «Així doncs —indica lʼexpert—, els resultats del nostre estudi sobre les planàries descriu un dels primers gens en aquests animals necessari en les fases inicials de la regeneració del cervell i per a la regeneració de tota la regió anterior».
Quan el cervell no regenera bé
El nou treball reforça la hipòtesi suggerida sobre el paper clau del sistema nerviós en la regeneració en els metazous. A més, defineix un model hipotètic en què la regeneració inicial del cervell seria imprescindible per garantir la regeneració de tota la regió anterior de les planàries. En altres paraules, si el cervell no es regenera bé, el programa de regeneració global sʼatura.
La idea principal del treball és que el gen egr-4 és rellevant per a la diferenciació del primordi del cervell. Aquest primordi podria sintetitzar una molècula encara desconeguda que tindria com a funció promoure o mantenir el creixement del blastema, que és el teixit nou que sʼestà regenerant. El creixement del blastema dependria dʼun factor encara desconegut que connectaria regeneració del cervell i regeneració global. «Com que hem vist que el gen egr-4 està regulat per la via de senyalització del receptor del factor de creixement epidèrmic (EGFR), això obre la porta a identificar també els factors que activen aquesta via durant la regeneració anterior. En tot cas, i en conclusió, la hipòtesi clàssica de la dependència entre regeneració i sistema nerviós també es confirmaria en les planàries», conclou Cebrià.
