Notícies
Inici  >  Notícies > Un nou estudi revela que la funció dels cossos amilacis és eliminar substàncies...

Un nou estudi revela que la funció dels cossos amilacis és eliminar substàncies de rebuig cerebrals

L'equip investigador dirigit pels professors Carme Pelegrí i Jordi Vilaplana, de la Facultat de Farmàcia i Ciències de l’Alimentació, l'UBNeuro i el CIBERNED.

L'equip investigador dirigit pels professors Carme Pelegrí i Jordi Vilaplana, de la Facultat de Farmàcia i Ciències de l’Alimentació, l'UBNeuro i el CIBERNED.

Els cossos amilaciós, uns agregats formats per polímers de glucosa que engloben productes residuals, poden actuar com a contenidors de productes de rebuig.

Els cossos amilaciós, uns agregats formats per polímers de glucosa que engloben productes residuals, poden actuar com a contenidors de productes de rebuig.

03/12/2019

Recerca

Un article publicat a la revista Proceedings of the National Academy of Sciences(PNAS) descriu una nova via del sistema nerviós central per expulsar substàncies de rebuig d’origen cerebral a través de la formació dels cossos amilacis (CA), uns agregats formats per polímers de glucosa que engloben productes residuals.

 

El treball, que obre noves perspectives a la pràctica clínica en la lluita contra les malalties neurodegeneratives, està dirigit per Carme Pelegrí i Jordi Vilaplana, professors de la Facultat de Farmàcia i Ciències de l’Alimentació, l'Institut de Neurociències (UBNeuro) de la Universitat de Barcelona i el Centre d’Investigació Biomèdica en Xarxa sobre Malalties Neurodegeneratives (CIBERNED).

 

En la recerca també hi participen Marta Riba i Elisabet Augé (Facultat de Farmàcia i Ciències de l’Alimentació, UB-UBNeuro i CIBERNED); Joan Campo, David Moral, Ruth Ferrer i Raquel Martín (Facultat de Farmàcia i Ciències de l’Alimentació i INSA-UB), i Laura Molina i Teresa Ximelis, del Banc de Teixits Neurològics del Biobanc de l’Hospital Clínic de Barcelona-IDIBAPS.

 


Cossos amilacis: una gran incògnita per a la recerca en neurociències

Els cossos amilacis del cervell humà van ser descrits per primer cop el 1837 pel prestigiós anatomista i fisiòleg Jan Evangelista Purkinje. Es troben sobretot en zones limítrofes del sistema nerviós central —a prop dels ventricles cerebrals i en zones subpials— i abunden en el cervell de persones d’edat avançada i en pacients afectats per malalties neurodegeneratives (Alzheimer, Parkinson, Huntington, etc.), les quals generen un excés de substàncies de rebuig i de productes derivats dels processos metabòlics. No obstant això, durant molt temps l’origen i la funció dels CA han estat completament desconeguts per a la comunitat científica.

El treball publicat ara al PNAS descriu noves característiques dels CA i revela el paper decisiu d’aquestes estructures en l’expulsió de substàncies de rebuig cerebrals mitjançant unes vies en què participen el sistema nerviós, el sistema limfàtic i el sistema immunitari.

Dels astròcits a l’eliminació pel sistema immunitari

Segons l’esquema tradicional, les substàncies de rebuig que generen les cèl·lules com a resultat del metabolisme cel·lular són processades en el medi cel·lular (gràcies al sistema ubiqüitina-proteosoma i als mecanismes d’autofàgia) o bé s’expulsen fora de les cèl·lules i són vehiculades cap al torrent circulatori.

Les conclusions de l’estudi revelen que algunes substàncies de rebuig del cervell també poden ser eliminades gràcies a l’acció dels astròcits, que poden aglutinar els compostos de rebuig i empaquetar-los en forma de CA. Tal com explica la professora Carme Pelegrí, aquests CA «serien equivalents a contenidors de productes de rebuig». «En una segona fase, aquests cossos amilacis són expulsats cap al líquid cefalorraquidi que envolta l’encèfal i la medul·la espinal», assenyala la investigadora.

«A continuació, el líquid cefalorraquidi drena cap al sistema limfàtic meningi i aquest condueix els CA cap als ganglis limfàtics cervicals, on finalment són eliminats per l’acció del sistema immunitari», conclou el professor Jordi Vilaplana.

Estudis previs publicats per altres autors havien relacionat els CA amb l’acumulació de productes de rebuig. També s’havia especulat que els CA podrien ser expulsats cap al líquid cefalorraquidi, a causa de la seva localització en zones limítrofes del sistema nerviós. Tot i això, el nou treball és el primer que descriu la via d’expulsió dels CA fins al líquid cefalorraquidi, el seu transport cap al sistema limfàtic i l’eliminació posterior per mitjà dels macròfags. Aquest últim pas ja havia estat predit prèviament pels autors del treball, a causa de l’existència en els CA d’epítops —unes estructures antigèniques—, que són dianes d’anticossos naturals.

«En conjunt, aquestes evidències científiques confirmen que els CA actuen com a contenidors de substàncies de rebuig que són expulsats fora del sistema nerviós, i posteriorment són eliminats. Així doncs, els CA poden sortir del sistema nerviós central sense haver de creuar la barrera hematoencefàlica, una barrera que limita enormement el pas de substàncies entre el cervell i la sang», subratllen els investigadors Carme Pelegrí i Jordi Vilaplana.

Un punt d’inflexió en els protocols d’estudi dels cossos amilacis


La recerca sobre l’origen i les funcions dels CA ha estat envoltada durant anys per una gran controvèrsia científica. Bona part d’aquesta falta de consens científic es troba en el mal ús de determinats protocols experimentals —origen de falsos resultats obtinguts per diversos equips d’investigació—, que han dificultat l’avenç de la recerca. Totes les peces del complicat trencaclosques van començar a encaixar a partir d’un article  publicat per aquest mateix equip (Scientific Reports, 2017), on es mostrava la necessitat d’adaptar aquests protocols i ja es perfilaven noves perspectives científiques en l’estudi de la naturalesa i les funcions dels CA. Així doncs, el fet de combinar aquests nous protocols i diferents tècniques (microscòpia òptica i electrònica, marcatge químic, immunomarcatge, cultius de macròfags in vitro, etc.) ha permès a l’equip aclarir molts interrogants sobre els CA.

«En cada cas és imprescindible adaptar els diferents protocols a les particularitats dels estudis en curs», apunten els autors. «Per exemple, la modificació del protocol per obtenir el líquid cefalorraquidi ha estat un factor essencial per impulsar els estudis dels CA en aquest fluid. Tradicionalment, la cerca s’havia centrat sempre en la fracció líquida del líquid cefalorraquidi, i la fracció sòlida —on es trobaven els CA— era sistemàticament rebutjada. Això explica per què la presència dels CA en el líquid cefalorraquidi ha passat desapercebuda fins avui en dia».

A la recerca de nous biomarcadors en neurociències


Investigar nous biomarcadors que ajudin a identificar i avaluar el grau de progressió de les malalties neurodegeneratives o cerebrals és determinant per progressar en la diagnosi i el tractament d’aquestes malalties. En aquest context, les conclusions del nou treball revelen que l’estudi de les substàncies de rebuig que contenen els CA —aïllats de la fracció sòlida del líquid cefalorraquidi— podria esdevenir una nova eina biomèdica per diagnosticar determinades malalties.

La relació descrita entre els CA i el sistema immunitari també obre noves possibilitats dins l’àmbit de la recerca en neurociències. «En models experimentals està descrit que la presència de substàncies cerebrals fora del cervell i que interactuen amb el sistema immunitari pot desencadenar malalties cerebrals autoimmunitàries. En el futur és pertinent i convenient estudiar quines respostes es poden desencadenar a partir de la interacció entre els CA i aquest sistema», conclouen els investigadors.
 



 

Comparteix-la a:
| Més |
  • Segueix-nos:
  • botó per accedir al facebook de la universitat de barcelona
  • botó per accedir al twitter de la universitat de barcelona
  • botó per accedir a l'instagram de la Universitat de Barcelona
  • botó per accedir al linkedin de la Universitat de Barcelona
  • botó per accedir al youtube de la universitat de barcelona
  • botó per accedir al google+ de la universitat de barcelona
  • ??? peu.flickr.alt ???
Membre de la Reconeixement internacional de l'excel·lència HR Excellence in Research logo del ∞ - League of European Research Universities logo del bkc - campus excel·lència logo del health universitat de barcelona campus

© Universitat de Barcelona