La mosca revela un nou actor en el creixement de les extremitats

<p>Ectopic wings upon ectopic activation of JAK/STAT (Carles Recasens-Alvarez and Ana Ferreira, IRB Barcelona)</p>
L'activació ectòpica de la via JAK/STAT genera nous primordis d'ala (Carles Recasens-Alvarez and Ana Ferreira, IRB Barcelona)
  • <p>Ectopic wings upon ectopic activation of JAK/STAT (Carles Recasens-Alvarez and Ana Ferreira, IRB Barcelona)</p>
  • <p>Duplication of wing structures caused by JAK/STAT depletion (Carles Recasens-Alvarez and Ana Ferreira, IRB Barcelona)</p>

Investigadors de l’IRB Barcelona identifiquen un rol fonamental de la via de senyalització JAK/STAT en el control del desenvolupament i creixement de les ales de Drosophila.

L’estudi publicat a Nature Communications obre pistes per investigar la funció d’aquesta via en el desenvolupament de vertebrats i la seva possible implicació en malformacions congènites en humans.

Molts dels secrets de la vida, com per exemple com aconseguim una mida i una forma determinats, els coneixem per estudis fets amb models animals com la mosca del vinagre, Drosophila melanogaster, al llarg de més d’un segle. Ara, investigadors de l'IRB Barcelona, liderats pel Professor d'Investigació ICREA, Marco Milán, descobreixen un nou actor involucrat en l'especificació i creixement de les ales de la mosca.

Els investigadors conclouen a Nature Communications que la via de senyalització JAK/STAT, coneguda fonamentalment fins ara per estar vinculada a processos inflamatoris i creixement tumoral, és determinant per saber on, quan i com s'ha de desenvolupar l'ala de la mosca Drosophila.

Carles Recasens, estudiant de doctorat que aquest mes llegirà la tesi amb els resultats d'aquest estudi, ha descobert que JAK/STAT “apareix en els moments clau del desenvolupament de l'apèndix i col·labora amb Wingless/Wnt, Dpp/BMP i Hedgehog en l'especificació i creixement de l'ala".

Aquests descobriments obren la porta a investigar JAK/STAT en el desenvolupament humà i les seves possibles implicacions en malalties congènites del desenvolupament que impliquen malformació d'extremitats.

"Atès el paral·lelisme en les molècules i mecanismes involucrats en el desenvolupament d'apèndixs en vertebrats i invertebrats, la mosca és molt útil com a model genètic per identificar nous gens involucrats en el desenvolupament de les extremitats en vertebrats, i la seva possible connexió amb malalties humanes de caràcter congènit ", diu Ana Ferreira, que ha participat en l'estudi.

Marco Milán, que lidera el laboratori Desenvolupament i Control de Creixement, afegeix que "els patrons de construcció de mosques i humans són molt similars i els mecanismes moleculars bàsics estan conservats al llarg de l'evolució. Compartim molt de la biologia bàsica i en repetides ocasions veiem que el trobat en mosca es replica en humans".

JAK/STAT té tres funcions ben delimitades en desenvolupament. D'una banda, col·labora amb Wingless (Wnt en humans), en especificar on es farà l'ala. En segon lloc, ajuda a que les cèl·lules que produeixen Hedgehog (Sonic hedgehog en humans) es mantinguin vives i proliferant per induir l'expressió de Dpp (BMP en humans), qui organitza el patró i el creixement de l'ala. I en tercer lloc, restringeix el camp d'actuació de Dpp perquè l'ala creixi en el lloc exacte i no en un altre.

Amb tot, JAK/STAT està controlant les tres senyals cel·lulars principals que organitzen l'especificació i creixement dels apèndixs tant en vertebrats com en invertebrats.

Carles Recasens i Ana Ferreira s'incorporaran al recentment inaugurat Francis Crick Institute a Londres per dur a terme una estada postdoctoral on seguiran investigant amb la mosca del vinagre.

Article de referència:

Carles Recasens-Alvarez, Ana Ferreira and Marco Milán

JAK/STAT controls organ size and fate specification by regulating morphogen production and signalling

Nature Communications (2017): DOI: 10.1038/ncomms13815