Investigadors de la UB descriuen la funció clau de la proteïna JNK en la regeneració de teixits
La caracterització de la JNK pot tenir implicacions en la medicina regenerativa i la comprensió genètica del càncer
Investigadors del Departament de Genètica de la UB i de l’Institut de Biomedicina de la Universitat de Barcelona (IBUB) han demostrat el paper fonamental de la proteïna JNK durant la regeneració de teixits en organismes adults. L’estudi, que ha estat publicat a la revista PLOS Genetics, ha fet servir les planàries —un tipus de cuc capaç de regenerar qualsevol part del seu cos— com a model de recerca. El treball l’han coordinat Emili Saló i Teresa Adell, professors del Departament de Genètica de la UB, i és part de la tesi doctoral de la investigadora Maria Almuedo Castillo, de la UB. També hi han participat experts de l’Institut Max Planck de Biomedicina Molecular (Münster) i de la Universitat de Münster (Alemanya).
Les planàries són uns cucs plans d’aigua dolça que han esdevingut un model clau per a l’estudi de la regeneració i de les cèl•lules mare, ja que poden regenerar qualsevol part del seu cos, fins i tot el cap, en dues setmanes. Aquesta sorprenent plasticitat es basa en la presència d’una població de cèl•lules mare pluripotents (neoblasts), capaces de convertir-se en qualsevol tipus de cèl•lules de l’organisme. No obstant això, els mecanismes que desencadenen aquesta capacitat de regeneració són encara força desconeguts.
JNK: una proteïna ben conservada en l’evolució
L’equip de la UB s’ha centrat en la funció de la proteïna JNK, una cinasa ben conservada en l’escala evolutiva dels metazous. Fins ara, se sabia que la JNK estava implicada en el control de la proliferació i la mort cel•lular, però es coneixia molt poc sobre el seu paper durant la regeneració de teixits i òrgans.
En el nou estudi s’han bloquejat les funcions de la proteïna JNK mitjançant la tècnica d’interferència d’RNA per poder comprovar les diferències en l’organisme quan la JNK està activada o desactivada. Tal com explica Teresa Adell, una de les autores de l’article, «en qualsevol organisme, després d’una ferida o una amputació, cal que s’activi la proliferació cel•lular, per tal de generar cèl•lules noves, i també la mort cel•lular, perquè els teixits nous i els antics quedin perfectament integrats». «Nosaltres —continua l’experta— hem descobert que la JNK és essencial per controlar els dos processos alhora: la velocitat del cicle cel•lular de les cèl•lules mare i també l’activació de la mort cel•lular». «El fet que una única proteïna controli els dos mecanismes simultàniament creiem que és clau perquè les dues respostes estiguin coordinades, i la regeneració es desenvolupi de manera controlada», conclou Adell.
Nou factor per a la creació de teixits in vitro
La JNK és fonamental també en la capacitat de les planàries d’adaptar la seva mida en funció de l’alimentació. Aquests cucs es fan més petits en absència de nutrients, i tornen a la mida original quan es restableix l’alimentació habitual. L’estudi mostra que la JNK actua com un centre d’operacions per mantenir les proporcions del cos i remodelar la mida dels òrgans. «En resposta a la pèrdua de teixit, la JNK modula l’expressió dels gens, indueix l’eliminació de les cèl•lules innecessàries i controla la divisió cel•lular necessària de les cèl•lules mare», remarca la investigadora Maria Almuedo.
Aquesta capacitat de regular alhora la mort cel•lular i la divisió de les cèl•lules mare obre noves vies en el camp de la medicina regenerativa, on un dels grans reptes és generar i mantenir in vitro teixits i òrgans que després puguin ser trasplantats als pacients. Aquests teixits es creen a partir de cèl•lules mare pluripotents humanes, i una de les dificultats del procés consisteix a aconseguir que siguin funcionals i proporcionats. La capacitat regenerativa i de remodelatge continu de les planàries és un referent que pot permetre una solució a aquestes limitacions.
«El nostre estudi demostra que la JNK és un factor clau a l’hora de mantenir un equilibri entre la proliferació i la mort cel•lular en un organisme basat en cèl•lules mare pluripotents com les planàries», subratlla Emili Saló, catedràtic i cap del Departament de Genètica de la UB. «Per tant —conclou—, la modulació de l’activitat de la JNK serà un factor més que caldrà tenir en compte a l’hora d’optimitzar els cultius de cèl•lules mare i per al manteniment dels òrgans funcionals in vitro».
La desregulació de la JNK i el càncer
La pèrdua de la funció de la JNK afavoreix la desregulació de la proliferació i la mort cel•lular, un procés que en el camp del càncer s’ha relacionat amb la generació de processos tumorals. El nou estudi matisa aquesta vinculació entre desregulació de la JNK i càncer i l’emmarca en un procés més complex. «Els nostres resultats demostren que la inhibició de l’activitat JNK en les planàries no indueix tumors. Aquest resultat indicaria que el paper de la JNK com a agent carcinogènic no seria de manera única i suficient, sinó que els tumors s’originen per l’alteració de múltiples vies de senyalització alhora», explica Teresa Adell. L’estudi de la relació de la JNK amb altres vies de senyalització en els processos tumorals és una de les futures vies d’investigació d’aquest grup de recerca de la UB.♦
