Investigadors de la UPF mostren per primera vegada que els vasos sanguinis es comuniquen amb les neurones del sistema nerviós perifèric, regulant la seva proliferació i diferenciació. El treball es publica avui a la revista Cell Reports i l’han dut a terme utilitzant com a model el peix zebra. Ha estat liderat per Berta Alsina, investigadora principal del grup de Morfogènesi i Senyalització en els Sistemes Sensorials, i hi han participat Laura Taberner i Aitor Bañón.

Els investigadors, mitjançant videos a temps real, han descobert que tant les neurones com les cèl·lules dels vasos sanguinis emeten unes protrusions dinàmiques per poder-se parlar entre elles. Aquestes protusions s’anomenen filopodis senyalitzadors o citonemes i a la punta tenen un receptor o un lligand que els permeten enviar senyals. Fa relativament poc que es van descobrir i és un mecanisme de senyalització molt precís, tant a nivell d’espai com de temps.

Aquesta comunicació permet mantenir alguns precursors de les neurones en quiescència, és a dir, adormits, i constitueixen un reservori de cèl·lules mare. Així, si més endavant en la vida adulta hi ha una lesió, les cèl·lules quiescents es podran activar i suplir les neurones danyades.

“Se sabia que les cèl.lules dels vasos i les cèl.lules mare del cervell es comuniquen però aquest és el primer cop que s’ha vist que ho poden fer a través de citonemes en el sistema nerviós perifèric”, detalla Berta Alsina. ”Gràcies a tècniques de visualització in vivo a gran resolució espaciotemporal els hem pogut veure en temps real i podria ser que també hi fossin en el cervell”, afegeix.

Aquesta comunicació permet mantenir alguns precursors de les neurones en quiescència, és a dir, adormits, i constitueixen un reservori de cèl·lules mare. Així, si més endavant en la vida adulta hi ha una lesió, les cèl·lules quiescents es podran activar i suplir les neurones danyades.

Laura Taberner, primera autora de l’estudi, explica que “si tots els precursors neuronals proliferessin i es diferenciessin no tindríem aquest reservori i no hi hauria l’oportunitat de regeneració. Al sistema auditiu i vestibular, que és el que nosaltres estudiem, es podrien produir casos de sordesa o vertigen”.

Aquest nou coneixement ajudarà a entendre la connexió entre sordesa i malalties cardiovasculars, així com millorar els protocols de diferenciació de neurones in vitro per teràpies regeneratives,

L’estudi també conclou que inicialment els precursors es troben en un ambient hipòxic, és a dir, sense oxigen, que els manté proliferant. Quan els vasos sanguinis es connecten entre ells durant el desenvolupament, l’oxigen es transporta pels vasos sanguinis i l’ambient passa a ser normòxic. Els investigadors han observat que l’oxigen és la segona senyal dels vasos i en aquest cas, en comptes de regular la quiescència, l’oxigen regula la diferenciació dels precursors neuronals a neurones. 

En aquest estudi demostren que durant el desenvolupament del sistema nerviós perifèric, la formació de noves neurones i el manteniment de les cèl·lules mare està molt condicionada per senyals dels vasos sanguinis. Les neurones reben senyals de totes les cèl·lules que les envolten, que formen part de l’entorn on resideixen i els vasos són part d’aquest nínxol. “Aquest nou coneixement ajudarà a entendre la connexió entre sordesa i malalties cardiovasculars, així com millorar els protocols de diferenciació de neurones in vitro per teràpies regeneratives”, afegeix Taberner.

Article de referència:

L Taberner, A Bañón, B Alsina. Sensory neuroblast quiescence depends on vascular cytoneme contacts and sensory neuronal differentiation requires initiation of blood flow. Cell Reports, July 2020. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2020.107903.