Dimecres 16 de març va venir Esther Gratacós-Batlle, col·laboradora del Laboratori de Neurofisiologia de la UB per parlar-nos de la comunicació entre neurones. Les neurones són cèl·lules que es comuniquen per un procés que s’anomena sinapsi. En els darrers anys s’estan descobrint nous elements que hi intervenen. Determinar el paper de cadascun d’aquests elements pot ajudar a conèixer com funciona el sistema nerviós i avançar en el tractament de malalties neurodegeneratives.
Esther va arribar a estudiar la comunicació entre neurones a partir de l’estudi d’una proteïna, l’enzim responsable de regular l’ús d’una molècules que afavoreix l’obtenció d’energia en l’organisme. Quan la cèl·lula necessita energia, degrada material de reserva, glúcids o lípids gràcies a una molècula clau, la CPT1 (carnitina palmitoiltransferasa I). Però, com decideix una cèl·lula (o un organisme) si fa servir un o l’altre recurs? En principi, si no té prou sucre, farà servir greixos, i és en aquest procés on entra la CPT1, que té diverses formes, la A és la principal controladora dels greixos en el fetge i altres òrgans, i la B en la musculatura, inclosa la cardíaca.
Del cervell s’ha dit tradicionalment que la seva principal font d’energia és la glucosa, però també es va trobar la CPT1C, què hi fauna proteïna necessària per fer servir els greixos al cervell? en quines cèl·lules actua? Es va trobar que la molècula s’expressa en diferents zones del cervell i se’n trobava gran quantitat en zones relacionades amb el control de la ingesta i la temperatura corporal. D’acord, però, a quines cèl·lules? Mitjançant diversos experiments es va poder concloure que la proteïna era activa a les neurones. I es va trobar que, dins la cèl·lula, la CPT1 es trobava de les cèl·lules al reticle endoplasmàtic i no a les mitocòndries, que és el lloc on es troben les formes més conegudes d’aquest enzim, la CPT1A i la B, allà on es genera energia. I totes les formes de la CPT1 tenien la mateixa estructura funcional tridimensional.
Van trobar també, en ratolins modificats que artificialment no tenien la proteïna, que la proteïna CPT1C regulava l’equilibri energètic de l’organisme, tenia un cert control de la ingesta; i que els organismes que no tenien la proteïna CPT1C, tenien menys equilibri, coordinació i memòria. Esther va canviar de grup de recerca, i va anar a un on el focus era el comportament de les neurones i la seva comunicació: la sinapsis. En estudiar publicacions sobre l’interactoma, totes les proteïnes que interaccionen amb una altra, concretament les interaccions d’un tipus de receptors de les neurones molt importants per la transmissió sinàptica, es van trobar de nou, juntament amb altres proteïnes, la CPT1C. I van establir que a les cèl·lules que hi havia la molècula, l’activitat sinàptica era superior. Durant el procés de recerca, quan encara no sabien si aquesta proteïna CPT1C tindria alguna importància en el funcionament de les neurones humanes es va trobar que hi havia famílies que tenien un trastorn anomenat , la paraplegia espàstica hereditària, en alguns casos patien una mutació d’aquesta proteïna CPT1C. Això era una confirmació que la proteïna que sempre havia estudiat tenia un interès de ser coneguda a fons per poder, algun dia, trobar una solució per les persones que pateixen aquesta malaltia genètica.
Amb Esther vam parlar també una estona de Cajal -el descobridor de la teoria de la neurona- i la tenacitat que li va inculcar el seu pare; dels dos premi Nobels espanyols, va ser l’únic que va fer la carrera científica a Espanya. Per l’exemple que comporta aquest científic, Esther i Sandra preparen una obra per a estimular vocacions en joves basada en la vida de Cajal.
En el cas d’Estherl’estímul li va venir a través d’aprendre bioquímica. En trobar la CPT1 va estudiar la comunicació entre neurones. Finalment, fa poc ha deixat la recerca, ara es dedica a la divulgació. Gràcies, Esther! hem après com es fa recerca en neurologia.
Més informació
Don Santiago Ramón y Cajal, cafè científic amb Elvira Rocha (14/06/2012)
Obra de Cajal
Estructura 3D que les proteïnes, cafè científic amb Salvador Ventura (19/01/2022)
Imatge: A spiny stellate neuron at wikimedia commons
