Descobreixen una nova família de proteïnes mitocondrials clau per al funcionament i viabilitat del cervell

Un equip de l’Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) liderat per Eduardo Soriano descriu a la revista Nature Communications una nova família de sis gens que regulen el moviment i posició de les mitocòndries a les neurones. Moltes malalties neurològiques que inclouen el Parkinson o diverses variants de la malaltia de Charcot-Marie-Tooth es deuen a alteracions de gens que regulen el transport d’aquests orgànuls, que proporcionen l’energia necessària per al funcionament de les cèl·lules.

“Hem trobat un complex de gens nous que estan altament expressats en el sistema nerviós i tenen una funció molt concreta en un procés que biològicament és molt important per a l’activitat del sistema nerviós i la seva viabilitat” resumeix Eduardo Soriano, cap del grup “Neurobiologia del desenvolupament i regeneració cel·lular” de l’IRB Barcelona i catedràtic de la Universitat de Barcelona (UB).

Els científics han comprovat a través d’anàlisis genòmics comparats que aquets gens només es troben en els mamífers més evolucionats, els denominats euteris, amb fecundació i desenvolupament interns. “La troballa indica la importància de la biologia de les mitocòndries. Quan el cervell va evolucionar en volum, funció i estructura, el procés de transport de mitocòndries també es va fer més complex i probablement va requerir mecanismes addicionals de control”, assenyala Soriano. "Així mateix i donat que l’origen del clúster gènic, en la transició entre mamífers primitius, com els marsupials (cangurs) i la resta de mamífers placentaris, és temptador llançar la hipòtesi que el seu origen estigui lligat a l’increment en complexitat del còrtex cerebral en el llinatge que porta fins a l’home", diu el catedràtic del departament de Genètica de la UB i membre de l'Institut de Biomedicina de la UN (IBUB) Jordi Garcia-Fernàndez, que ha col·laborat en l’estudi.

El cervell per funcionar correctament demana una gran quantitat d’energia. Però aquesta energia ha d’estar exquisidament distribuïda al llarg i ample de les neurones, unes cèl·lules que tenen ramificacions que poden arribar a ser de desenes de centímetres, des del cervell fins a les extremitats. Aquest complex de gens descrits ara formen part de la maquinària de “rodes” de les mitocòndries i regulen la localització que han de tenir en cada cèl·lula segons les necessitats energètiques que tingui. “Serien com una mena de control més en el trànsit de mitocòndries en les cèl·lules i interaccionen amb les proteïnes majors associades al transport mitocondrial”, detalla Soriano.

Una altra característica destacada d’aquest nou grup de proteïnes és que es troben tant a les mitocòndries, la funció a les quals ha s’ha descrit, com en el nucli cel·lular, on es desconeix la funció. “És possible que també estiguin involucrades en la regulació d’expressió de gens però ho estem investigant. A més a més de la potencial implicació en patologies del cervell, els investigadors creuen que podrien estar relacionades amb malalties metabòliques i càncer.

Aquest estudi ha estat realitzat en col·laboració amb els equips liderats per Jordi Garcia-Fernàndez de la UB, Ramón Trullás i Javier García-Sancho del CSIC i Antoni L. Andreu de l’Hospital de la Vall d´Hebron.

Article de referència:

The Eutherian Armcx genes regulate mitochondrial trafficking in neurons and interact with Miro and Trak2.

G López-Doménech, R Serrat, S Mirra, S D’Aniello, I Somorjai, A Abad, N Vitureira, E García-Arumí, MT Alonso, M Rodriguez-Prados, F Burgaya, A L. Andreu, J García-Sancho, R Trullas, J Garcia-Fernàndez and Eduardo Soriano.

Nature Communications (2012): DOI number: 10.1038/ncomms1829