1.  
2.  

La malaltia de Huntington és un trastorn neurodegeneratiu hereditari d’origen genètic caracteritzat per alteracions en el moviment, dèficits cognitius i trastorns psiquiàtrics fruit de la degeneració de les neurones del nucli estriat del cervell. Un treball liderat per investigadors de l’Institut de Neurociències de la UB (UBNeuro) ha caracteritzat un dels circuits neuronals implicats en el desenvolupament de la malaltia: la connexió de l’escorça motora secundària (M2) al nucli estriat dorsolateral (DSL). L’estudi, publicat a la revista eLife, també demostra en un model animal de la patologia que l’estimulació optogenètica d’aquest circuit provoca millores en la simptomatologia típica de la malaltia. Segons els investigadors, aquests resultats obren la porta a la utilització en un futur de l’optogenètica per tractar la malaltia de Huntington i altres patologies amb característiques similars, com per exemple el Parkinson o la síndrome de Tourette.

La recerca està liderada per la Dra. Mercè Masana, professora de la Facultat de Medicina i Ciències de la Salut de la UB i investigadora de l’UBNeuro, de l’IDIBAPS i del Centre d’Investigació Biomèdica en Xarxa de Malalties Neurodegeneratives (CIBERNED). També hi participen els professors i investigadors de la mateixa Facultat Jordi Alberch i Manuel José Rodríguez (UBNeuro, IDIBAPS), i David Bernal-Casas, de la Facultat de Biologia de la UB, així com investigadors de l’Institut de Investigacions Biomèdiques de Barcelona (IIBB-CSIC), Centre d’Investigació Biomèdica en Xarxa de Salut Mental (CIBERSAM) i la Unitat d’Imatge de Ressonància Magnètica de l’IDIBAPS.

Alteracions en la connexió entre l’escorça i el nucli estriat del cervell

L’objectiu de la recerca va ser estudiar les alteracions en els circuits cerebrals que produeixen els símptomes neurològics en la malaltia de Huntington. Els investigadors van utilitzar la tecnologia de la Unitat d’Imatge Magnètica de l’IDIBAPS per analitzar les alteracions funcionals en els circuits que connecten l’escorça cerebral amb el nucli estriat dels ganglis basals, que té un rol important en el control del moviment i del comportament. «Els resultats d’aquesta primera anàlisi en un model animal que reprodueix els símptomes de la malaltia ens van indicar que la connectivitat funcional de l’escorça cerebral amb el nucli estriat es troba molt alterada», explica Mercè Masana.

«A partir d’aquí —continua l’experta de la UB—, vam investigar en detall un circuit en concret que, segons estudis previs, presenta alteracions estructurals en aquesta malaltia: la connexió de l’escorça motora secundària al nucli estriat dorsolateral». Per estudiar la funció d’aquest circuit, els investigadors van fer servir l’optogenètica, una tècnica molt potent i innovadora que combina mètodes genètics i òptics per estimular de manera selectiva els circuits cerebrals mitjançant la llum. Les opsines, unes proteïnes procedents d’un tipus d’alga, desenvolupen canals d’ions fotosensibles que quan reben ràfegues de llum blava s’obren i permeten activar les neurones. D’aquesta manera, administrant el gen de les opsines a l’escorça cerebral, es poden activar selectivament els terminals neuronals en el nucli estriat, que n’expressen la proteïna. «Utilitzant l’optogenètica, combinada amb electrofisiologia i microdiàlisi, vam determinar, en primer lloc, que el circuit M2-DLS en el model de malaltia de Huntington alliberava deficientment glutamat, el principal neurotransmissor involucrat en aquest circuit, i en segon lloc, que les neurones del nucli estriat no responien a l’activació del circuit», explica la investigadora.

Augment de la plasticitat sinàptica i reversió dels símptomes de la patologia

Posteriorment, els investigadors van recórrer un altre cop a l’optogenètica per estimular repetidament aquest circuit alterat. Els resultats mostren que aquesta estimulació millora la simptomatologia dels ratolins model de la malaltia de Huntington. «Després d’aplicar aquesta tècnica, vam comprovar que es revertien els símptomes motors que caracteritzen la patologia, una situació que es va acompanyar d’un restabliment de la plasticitat sinàptica del circuit estimulat», destaca Mercè Masana.

Tot i que l’aplicació en humans encara estaria molt lluny, l’èxit d’aquest experiment obre una potencial estratègia terapèutica basada en la restauració dels circuits neuronals. «El nou treball mostra que l’optogenètica podria ser una eina potent per tractar malalties en què l’activitat dels circuits cerebrals està alterada i, en un futur, podria obrir noves aproximacions terapèutiques similars a l’estimulació cerebral profunda que es fa servir en la malaltia de Parkinson», conclou la investigadora.

La malaltia de Huntingon afecta més de 4.000 pacients a tot Espanya, i hi ha més de 15.000 persones amb risc d’haver heretat el gen de la malaltia perquè tenen un familiar directe afectat. En l’actualitat no té cura, i únicament s’han desenvolupat tractaments dirigits a pal·liar-ne els símptomes.