Científics de l’IRB Barcelona descobreixen la maquinària que usen les neurones per formar i mantenir les seves extensions nervioses

Científics de l’Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona), liderats per Jens Lüders, investigador principal del laboratori d’Organització microtubular, han descobert un nou mecanisme molecular determinant en la formació i manteniment dels axons neuronals.

L’estudi, que ha estat publicat a la revista Nature Communications, també ha comptat amb la col·laboració de científics de la Universitat de Barcelona i ha estat finançat pel Ministeri d’Economia i Competitivitat i pel fons FEDER.

Conèixer com es formen els microtúbuls i com s'organitzen en una xarxa complexa i ordenada en les neurones és fonamental per fer avançar les neurociències i pot oferir pistes sobre la regeneració axonal, necessària per reparar lesions medul·lars. A més, el treball també és d'interès per millorar la comprensió de malalties neurodegeneratives en les quals la xarxa de microtúbuls està malmesa, com en l'Alzheimer.

Neurones i axons

Les neurones envien constantment substàncies i senyals al llarg dels seus axons, que en éssers humans poden arribar a ser d’un metre de longitud. Els axons tenen a dins una densa xarxa de microtúbuls, fins filaments que empenyen el creixement de l'axó i que, al seu torn, serveixen de vies de transport.

"Les neurones són cèl·lules que depenen especialment dels microtúbuls tant per al transport intern de components com per a la comunicació entre elles però curiosament no enteníem com els formen i els organitzen", descriu Jens Lüders.

Els científics, estudiant neurones de l'hipocamp en ratolins, han vist que les neurones diferenciades ─que han perdut la capacitat de dividir-se─ reutilitzen un complex molecular per generar nous microtúbuls dins dels axons que fins ara només s’havia vist durant la divisió cel·lular. Els científics proposen que en les neurones, el tàndem format pels complexos de proteïnes d’Augmina i gamma Tubulina (γTuRC) promou la formació de nous microtúbuls sobre d’altres ja existents. Així, el nou microtúbul "hereta" la mateixa orientació que l'antic, afavorint la formació de feixos de microtúbuls amb una polaritat uniforme, característica fonamental en els axons.

Publicació relacionada:

• Non-centrosomal nucleation mediated by augmin organizes microtubules in post-mitotic neurons and controls axonal microtubule polarity. Carlos Sánchez-Huertas, Francisco Freixo, Ricardo Viais, Cristina Lacasa, Eduardo Soriano &Jens Lüders. Nature Communications (July 2016) doi: 10.1038/ncomms12187