Descobreixen part dels mecanismes que regulen les migracions neuronals al còrtex cerebral

Un estudi de l'Institut d'Investigació Biomèdica de Lleida (IRBLleida) de l'Universitat de Lleida (UdL) i de l'Institut Max-Planck de Neurobiologia de Munich (MPIN) demostra que les proteïnes de superfície cel·lular FLRT contribueixen a la regulació dels mecanismes de formació del còrtex cerebral.

Els resultats de la investigació han permès descubrir que una de les funcions d'aquestes proteïnes és la de coordinar la migració de les neurones cap aquesta àrea del cervell, on es desenvolupa la intel·ligència, el llenguatge i les habilitats cognitives.

Concretament, impedeixen que les neurones més joces arribin abans de temps, actuant com "senyals repulsives", segons la UdL.

Una de les característiques del desenvolupament del sistema nerviós és que pràcticament totes les neurones es tenen que moure -migrar- des de la regió on neixen fins al lloc del sistema nerviós on exerceixen finalment la seva funció; per aquest motiu, la coordinació d'aquestes migracions és fonamental per al correcte funcionament del còrtex cerebral.

La investigació, coordinada pel director del Grup de Neurobiologia Molecular del IRBLleida, el doctor Joaquim Egea, serveix de base per poder desenvolupar estudis posteriors en que es relacionin malalties que tenen a veure amb defectes de migració neuronal.

Entre aquestes malalties, l'estudi cita la lisencefàlia, una patologia que causa epilèpsies greus i retràs mental en humans.

Els investigadors de la UdL treballen amb personal mèdic de l'Hospital Vall d'Hebron en l'estudi de possibles implicacions de les proteïnes FLRT en teixit nerviósde fetus humans afectats per aquest tipus de malalaties.

L'estudi, publicat recentment a la revista"EMBO Journal", suposa una nova via d'entrada per la comprensió dels mecanismes moleculars implicats en el desenvolupament del còrtex cerebral; la investigació s'ha desenvolupat utilitzant tècniques d'enginyeria genètica en ratolins.

Aquest treball d'investigació competa una investigació anterior d'Egea sobre el comportament de les proteïnes FLRT, que va permetre descobrir l'important paper d'aquestes molècules en l'adhesió cel·lular en les etapes tempranes de formació dels organismes pluricel·lulars durant el seu desenvolupament.

Identificats tres gens presents en la paràlisi supranuclear progressiva

En un treball internacional en què han participat investigadors de la UB, s'han identificat tres gens implicats en la paràlisi supranuclear progressiva (PSP), una malaltia que, després de la malaltia de Parkinson, és la causa més freqüent de parkinsonisme neurodegeneratiu. Els resultats de l'estudi s'han publucat en l'últim número de la revista científica Nature Genetics.

La PSP afecta entre tres i sis subjectes de cada 100.000 persones i s'assembla a la malaltia de Parkinson però, a més, causa una important inestabilitat per caminar, amb caigudes freqüents, així com alteració dels moviments oculars i deteriorament de les funcions cognitives regulades pels lòbuls frontals. "En el cervell de pacients amb PSP es produeix una marcada mort de neurones i s'hi diposita una proteïna anomenada tau, tal com passa en la malaltia d'Alzheimer. Per això, les dues malalties es consideren taupaties. Algunes d'aquestes patologies tenen l'origen en traumatismes cranials repetits, encefalitis, o altreacios genètiques, però es desconeix la causa de la PSP i no es disposa de cap tractament eficaç", expliquen els doctors Eduard Tolosa, catedràtic del departament de Medicina de la UB, i Carles Gaig, tots dos investigadors de l'IDIBAPS-Hospital Clínic, que han participat en el treball en col·laboració amb els doctors Pau Pastor i Elena Alonso, del Centre d'Investigació Mèdica Aplicada (CIMA) i la Clínica Universitat de Navarra. Els dos grups pertanyen a la xarxa de recerca CIBERNED, de l'Institut Nacional Carles III.

L'estudi multicèntroc ha inclós 1.114 pacients amb un diagnòstic de PSP confirmat mitjançant tècniques d'anatomia patològica i 1.052 pacients amb un diagnòstic clínic. Els investigadors han demostrat que determinades variants genètiques del gen tau s'associen a un ris més alt de patir la malaltia. A més, han idfentificat tres nous gens implicats en la fisiopatologia de la malaltia: STX6, EIF2AK3 i MOBP. Segons els investigadors, aquests gens tenen un paper important a l'hora de mantenir el trànsit de neurotransmissors en neurones, eliminar proteïnes tòxiques i protegir la mielina, una lipoproteïna que recobreix les neurones i és essencial per a la seva supervivència. Aquest treball demostra per primera vegada que, a més del gen que codifica la proteïna tau, altre gens confereixen un risc important per al desenvolupament d'aquesta taupatia.

Els científics destaquen que els resultats publicats a Nature Genetics constitueixen un pas de gran rellevància en l'estudi de les possibles causes de la PSP i, per extensió, d'altres taupaties com ara la malaltia d'Alzheimer. A més, obren noves vies de desenvolupament de futures teràpies per a frenar aquestes malalties.

D'altra banda, recorden que per a la recerca en neurociències és imprescindible en moltes ocasions la col·laboració dels pacients -que, en aquest cas, van decidir donar de manera altruista els seus teixits per a la investigació-, la suma d'esforços de neurocientífics clínics i bàsics, i la disponibilitat d'infraestructures com un banc de cervells: un repositori de teixits nerviosos de malalties neurològiques cròniques disponibles per a la recerca.

Investigadors de l'IDIBELL descriuen la relació entre dos gens causants d'una greu malaltia neurodegenerativa

Investigadors de l'IDIBELL i de la Universitat de Barcelona han analitzat la primera mostra d'un cervell complet d'una pacient afectada amb leucodistròfia MLC. Aquest estudi ha permès definir la relació funcional que existeix entre els dos gens que causen la malaltia: MLC1 i GlialCAM, cosa que obre la porta a noves estratègies terapèutiques per tractar aquesta malaltia rara. L'estudi ha estat publicat a la revista Human Molecular Genetics.

En el treball han col·laborat el grup de Genètica Molecular Humana de l'IDIBELL, liderat per la investigadora Virginia Nunes, i el grup de Malalties Rares de la UB, encapçalat per Raúl Estevez que ha coordinat el projecte. Tots dos formen part del CIBERER (Centre d'Investigació Biomèdica en Xarxa de Malalties Rares).

Gens causants de la MLC

La leucoencefalopatia megaliencefàlica amb quists subcorticals (MLC) és un tipus rar de leucodistròfia que apareix durant el primer any de vida i està caracteritzat per la macrocefàlia (grandària excessiva del cap). Uns anys després apareix un lent deteriorament neurològic amb atàxia (deficiència de la coordinació motora) i espasmes. Les tècniques de ressonància magnètica revelen inflamació de la substància blanca cerebral i la presència de quists subcorticals, especialment en les regions temporal i anterior.

En el 75% dels pacients de MLC s'han identificat mutacions en el gen MLC1, causant de la malaltia. En el 25% restant dels pacients, sense mutació en el gen MLC1, la malaltia es manifesta amb dues formes: una que presenta les mateixes característiques clíniques i les mateixes dades de ressonància magnètica que s'observen en malaltes amb mutacions en MLC1 i una altra amb símpotmes transitoris i en la qual la malaltia remet.

La informació genètica suggeria que almenys un altre gen estava involucrat en la MLC, però fins ara els estudis realitzats amb els gens candidats havien estat negatius. Els mateixos investigadors han identificat el segon gen causant de la malaltia, el GlialCAM, en un treball publicat el mes de maig del 2011 a la revista The American Journal of Genetics.

Relació entre MLC1 i GlialCAM

L'objectiu de l'estudi ha estat determinar la relació funcional entre aquests dos gens utilitzant la biòpsia d'un cervell complet d'una pacient afectada per MLC i també cultius primaris d'astròcits. D'una banda, han demostrat que en els casos en què la causa la malaltia és una mutació en el gen MLC1, aquesta proteïna no es detecta en el cervell. Aquest és el cas de la mostra estudiada que confirma la hipòtesi que la deficiència de MLC1 en la superfície cel·lula és la base molecular de la MLC. En aquest cas la presència de GlialCAM era normal.

D'altra banda, han demostrat que GlialCAM és una molècula escorta, necessària per portar MLC1 a les unions cel·lulars i que a més protegeix de mecanismes de destrucció cel·lular i l'estabilitza. Així, en cultius primaris d'astròcits els investigadors han observat que les mutacions en GlialCAM afecten el trànsit de proteïnes.

En definitiva, les mutacions en el gen MLC1 poden causar la malaltia per si mateixes perquè provoquen la pèrdua de la proteïna MLC1, mentre que les mutacions en GlialCAM causen la deslocalització de MLC1.

La investigadora CIBERER, Virginia Nunes, ha explicat que "els resultats de l'estudi suggereixen que en pacients amb mutacions amb MLC1 una nova estratègia terapèutica basada en la sobre expressió de GlialCAM podria ser beneficiosa" En tot cas, ha advertit Nunes, "primer caldrà conèixer millor les funcions de tots dos gens".

Troben una manera de diagnosticar l'Alzheimer abans de patir-lo

Els investigadors de l'Institut de Neurologia de la University College de Londres (Regne Unit) han descobert una nova forma de predir l'aparició de l'Alzheimer abans que apareguin els símptomes. Ho han det convinant una punció lumbar amb un escàner cerebral. El seu descobriment el publica l'últim número de la revista Annals of Neurology.

Actualment no existeix una prova que serveixi per diagnosticar precoçment aquest tipus de demència. A la majoria dels casos es produeix quan la malaltia ja està avançada. Per això, aquests investigadors van tratar de realitzar un doble control basat en la contracció del cervell i els baixos nivells d'una proteïna anomenada beta-amiloide al líquid cefaloraquídic (LCR) que banya el cervell i la mèdul·la espinal.

L'Alzheimer redueix el cervell

De fet, es conegut que l'Alzheimer produeix una pèrdua de volum cerebral i una inusual acumulació d'amiloide al cervell, el que significa menys amiloide al líquid cefaloraquídic, d'aquí a que si s'analitzaven aquests canvis, es podria oferir una manera de detectar molt abans la malaltia.

Per confirmar això es van reclutar 105 voluntaris sans per a sotmetre's a una sèrie d'exàmens, incloent diverses puncions lumbars per verificar els seus nivells de la proteïna en el líquid cefaloraquídic i diverses ressonàncies magnètiques per calcular la contracció del cervell.

Gen de risc APOE4 i proteïna Tau

D'aquesta manera, els resultats van revelar que els cervells dels individus normals amb baixos nivells de beta-amiloide en el LCR (38% del grup) es van contraure el doble de ràpid que l'altre grup. A més, es va evidenciar que aquestes persones eren cinc cops més propenses a tenir el gen de risc APOE4 i que tenien nivells més elevats de Tau, una altra proteïna també culpable de l'Alzheimer.

Tot i que és massa dora per saber si algún dels voluntaris desenvoluparà Alzheimer, els investigadors creuen que les seves sospites es confirmaran en el futur, segons informa la BBC, el per permetiria als metges provar fàrmacs que podrien ser beneficiosos per retrassar o prevenir la demència.

Una proteïna de la membrana cel·lular provoca metàstasi en un greu càncer infantil

La caveolina-1 està implicada en la propagació tumoral en el sarcoma d'Ewing, un càncer ossi molt agressiu que afecta nens i joves.

Nou de cada deu morts per càncer es produeixen a causa de la metàstasi, un procés complex en que cèl·lules malignes procedents d'un tumor primari s'escampen a través de la circulació sanguínia o limfàtica i formen colònies en òrgans allunyats. Durant els darrers anys s'han descobert molts processos que provoquen i mantenen el creixement dels tumors, però encara falta per conèixer molts dels mecanismes que fan possible la metàstasi. Un estudi coordinat per científics de l'IDIBELL ha donat una passa endavant en el coneixement d'aquests mecanismes.

El treball, que es publica en el proper número de la revista nord-americana Molecular Cancer Research, relaciona la caveolina-1, una proteïna present en la membrana de les cèl·lules, amb la metàstasi del sarcoma d'Ewing. Aquesta és una malaltia molt agressiva, caracteritzada per metàstasis en fases molt inicials, que afecta fonamentalment nens i joves. Els índexs de curació són molt baixos.

L'estudi demostra que la caveolina-1 té un paper fonamental en la regulació de l'habilitat de les cèl·lules tumorals per migrar, envair la matriu extracel·lular (el medi on es troben les cèl·lules) i colonitzar òrgans distants com ara els pulmons. Aquest és el primer estudi que avalua el paper de la caveolina-1 en la metàstasi del sarcoma d'Ewing.

El coordinador de l'estudi, Òscar Martínez Tirado, cap del grup de recerca en Sarcomes de l'IDIBELL, destaca que "els resultats afegeixen rellevància al paper determinant de la caveolina-1 en la biologia del sarcoma d'Ewing". Martínez Tirado afegeix que "fins ara es coneixia la seva implicació en l'oncogènesi (procés de transformació maligna prèvia a l'aparició d'un tumor) i en la seva resistència a la quimioteràpia i ara se suma la seva activitat en la metàstasi". Un estudi anterior publicat pel mateix grup de l'IDIBELL va demostrar que la caveolina-1 és la responsable de la resistència a la quimioteràpia que desenvolupen les cèl·lules tumorals del sarcoma d'Ewing.

Aquesta malaltia és el segona càncer d'ossos infantil més freqüent. Representa un dos o un tres per cent de tots els tumors infantils i té una incidència anual de 0,6 casos per milió d'habitants. El pronòstic de la malaltia és greu. Sovint es dissemina a altres parts del cos, especialment a la medul·la òssia, els pulmons, els ronyons, el cor i la glàndula suprarenal.

L'estudi publicat a Molecular Cancer Research obre una via per desenvolupar nous fàrmacs per evitar la metàstasi en el sarcoma d'Ewing

L'estudi ha comptat amb la participació d'investigadors de l'Institut de Recerca Vall d'Hebron, del St Jude Children's Research Hospital de Memphis, Tennessee (Estats Units), i del Georgetown University Medical Center de Washington (Estats Units).

El diagnòstic tardà de la diabetis provoca greus complicacions als nens

Una simple analítica de glucosa en sang pot detectar la diabetis. Fet a temps, podria evitar diagnòstics tardans en nens i, per tant, complicacions greus com la cetoacidosis. Quatre de cada deu menors de quinze anys arriben a aquesta situació per falta d'insulina a l'organisme.

Segons un estudi de la Societat Espanyola d'Endocrinologia Pediàtrica (SEEP), la presència de la cetoacidosis o fracàs metabòlica és major quan menor és el nen, de fet el 69% dels menors de 2 anys la pateixen, el problema és que els símptomes són menys freqüents i acostumen a ser més inespecífics a aquestes edats.

El percentatge baixa al 51,7% quan es tracta de diagnòstics a nens menors de 5 anys. Però si no es tracta de manera adecuada, aquesta complicació és la principal causa de mort i d'inestabilitat en nens amb diabetis tipus 1.

Desconeixement i oblit

Els símptomes de la diabetis són clars: set intensa, necessitat d'anar freqüentment a orinar, pèrdua de pes sense causa aparent, dolor abdominal o vòmits, cansanci i irratibilitat.

Existeix un gran desconeixement dels ciutadans sobre la malaltia i un oblit recurrent dels professionals que haurien de vigilar la detecció de la malaltia, segons ha explicat la doctora Beatriz García Cuarter, de l'Hospital Severo Ochoa, en la presentació de la campanya Coneix els símptomes de la diabetis.

Més de 21.000 farmàcies de tota Espanya ajudaran a la seva divulgació amb motiu de la celebració, el pròxim 14 de novembre, del Dia Mundial de la Diabetis. En aquesta campanya, dirigida a pares, professors i sanitaris, han col·laborat la SEEP, la Fundació per la Diabetis i el Consell General de Col·legis de Farmacèutics.

Prova de glucosa en sang

Les xifres són preocupants. La incidència de la diabetis tipus 1 ha augmentat un 3,9% en pacients pediàtrics menors de 15 anys; en els menors de 5 anys es preveu que es duplicarà en deu anys.

La causa podria estar en algunes de les malalties de la mare, els descens de la lactància materna i l'augment de pes del nen en els dos primers anys de vida, encara que no hi ha resultats al respecte. Si hi ha complicacions per falta de diagnòstic i tractament, a més, els nens poden arribar a la deshidratació i inclòs al coma.

Els primers símptomes poden donar una pista, però és precís confirmar-los a través de la determinació de glucosa en sang, mitjançant una punció al dit, una prova senzilla que es realitza a qualsevol centre de salut i en algunes farmàcies. Si el nivell és elevat, s'ha d'acudir urgentment al metge.

La resposta davant dels guanys o les pèrdues monetàries està condicionada per l'estructura del cervell

Investigadors de l'IDIBELL i la UB descriuen com els mecanismes de recompensa en humans venen determinats per propietats estructurals de la substància blanca del cervell

Molts comportaments humans estan condicionats per mecanismes de recompensa i càstig, tot i que cada persona actua de forma diferent davant aquests estímuls. De fet, existeixen persones que tenen més tendència a buscar recompenses o plaers i en canvi d'altres mostren tendències més fortes a evitar pèrdues o esdeveniments negatius a la vida.

El motiu d'aquestes diferències individuals cal trobarl-lo en les connexions d'una zona concreta del cervell, segons un estudi publicat a The Journal of Neuroscience. En aquest treball han participat els investigadors de l'Institut d'Investigació Biomèdica de Bellvitge (IDIBELL) i del Departament de Psicologia Bàsica de la Universitat de Barcelona Estela Cámara (actualment al Institut of Cognitive Neuroscience, UCL, Londres) i Antoni Rodríguez Fornells (investigador ICREA). Els resultats de la investigació aporten noves evidències sobre les diferències individuals observades en la forma en què les persones poden ser més o menys susceptibles a buscar recompenses o plaers o evitar situacions negatives o desagradables.

Els investigadors van estudiar l'activitat cerebral d'un grup de 35 voluntaris sans, mentre jugaven i apostaven per guanyar diners. Abans de començar l'experiment, es va demanar als participants que omplissin qüestionaris normalitzats que permetien conèixer la seva tendència a evitar pèrdues o càstigs (és a dir amb tendència a l'ansietat) o la sensibilitat a buscar recompenses.

Els participants se situaven davant d'una pantalla d'ordinador en què sortien dos números, el 5 i el 25, de color blanc sobre fons negre, i se'ls demanava que en seleccionessin un dels dos. A continuació, de forma aleatòria, una de les xifres apareixia de color verd i l'altra de color vermell. Si el número seleccionat sortia de color vermell, el participant perdia la quantitat corresponent de diners expressada en cèntims d'euro; si sortia de color verd, la guanyava.

De forma addicional, per conèixer com reacciona el cervell davant de pèrdues i guanys inesperats, en el deu per cent de les proves es canviava el número 25 o el 5 pel 125. Tot i que aquestes proves addicionals eren inesperades, la magnitud dels guanys i les pèrdues es mantenia virtualment inalterada al llarg de la prova.

Abans de començar a jugar, els investigadors repartien a cada jugador deu euros i els animaven a guanyar el màxim de diners possible. L'experiment cosistia en quatre blocs de 140 proves cadascun. Al final de cada bloc, els participants eren informats de la quantitat que portaven guanyada. Un cop acabat l'experiment, es repartien els guanys entre els participants.

Mentre els voluntaris jugaven, els investigadors avaluaven la seva activitat cerebral mitjançant una ressonància magnètica. L'estudi demostra que la intensitat dels estímuls de recompensa i càstig que arriben a la regió subcortical del cervell encarregada de processar-los, anomenada nucli accumbens (en l'estriat ventral), està condicionada per les propietats estructurals del teixit que l'envolta.

De la mateixa manera que la mida i la capacitat de les carreteres determina la quantitat de cotxes que poden anar d'una ciutat a una altra, les propietats de la matèria blanca que connecta diverses regions del cervell condiciona la quantitat d'informació que circula entre aquestes regions.

Els autors de l'estudi han demostrat que les perosnes amb major sensibilitat a l'ansietat i als mecanismes de recompensa presenten diferències en les connexions cerebrals de substància blanca que envolten el nucli accumbens.

Conductes addictives

Aquestes noves evidències són importants perquè aporten noves idees sobre la forta interrelació entre l'estructura del cervell, la cognisió i les conductes observades en possibles situacions que poden portar a desenvolupar conductes addictives, com el joc patològic o l'abús de substàncies estupefaents.

El fet d'entendre les bases neurobiològiques que regulen aquestes diferències individuals ens ajudarà a compendre més fàcilment les causes d'aquestes conductes i hàbits establerts al llarg de la vida, alhora que permetran de desenvolupar estratègies d'intervenció més adients.

En tot cas aquestes dades plantegen importants preguntes de com es construeix al llarg del desenvolupament de les persones aquesta relació entre l'estructura cerebral i les conductes i, més important encara, d'on sorgeixen aquestes diferències individuals.