El múscul cardíac (que bombeja la sang), el múscul esquelètic (que permet el moviment i manté la postura) i el greix marró (que genera calor) requereixen molta energia i produeixen molts residus. I aquests residus s'han d'eliminar.

Ara, un estudi liderat per investigadors espanyols del Centre Nacional d'Investigacions Cardiovasculars Carlos III (CNIC), la Universitat Pompeu Fabra (UPF), la Universitat de Califòrnia a San Francisco (UCSF) i la Universitat de Yale ha descobert com els teixits adapten la seva capacitat de neteja a la quantitat de residus que generen.

En aquesta investigació, publicada avui a Science Immunology, els investigadors van observar que els teixits amb demandes energètiques molt elevades alberguen grans equips de neteja formats per cèl·lules del sistema immunitari anomenades macròfags, i que la mida d'aquests equips augmenta en funció de l'activitat metabòlica de cada teixit i la quantitat de residus que produeix.

Gran part d'aquest residu consisteix en mitocondris malmesos, els orgànuls que actuen com les 'centrals elèctriques' de les cèl·lules, convertint els nutrients en formes d'energia que les cèl·lules poden utilitzar. “A mesura que els mitocondris es deterioren mentre mantenen les cèl·lules en funcionament, són descartats. Com més gran és la demanda energètica d'un teixit, més mitocondris acaben al flux de residus”, diu Andrés Hidalgo, coautor principal de l'estudi.

"Com més gran és la demanda energètica d'un teixit, més mitocondris acaben al flux de residus"; Andrés Hidalgo

Els científics van seguir el destí dels mitocondris al múscul cardíac, el múscul esquelètic i el greix marró de les rates, i van observar que els mitocondris desgastats acabaven dins dels macròfags.

Quan l'equip va impedir que els macròfags eliminessin aquests residus, el sistema va deixar de funcionar correctament: el cor va perdre la seva capacitat de bombeig, el múscul esquelètic es va debilitar i el greix marró va perdre la seva capacitat de generar calor. En altres paraules, explica Pura Muñoz-Cánoves, professora del Departament de Medicina i Ciències de la Vida de la UPF i investigadora a Altos Labs, que també és coautora principal de l'estudi, “els teixits han de mantenir-se nets per funcionar a plena capacitat”.

Els investigadors van rastrejar l'inici d'aquest procés de neteja fins a unes cèl·lules estructurals anomenades fibroblasts, el nombre de les quals va augmentar en paral·lel amb l'activitat mitocondrial del teixit, i que es va utilitzar com a indicador del seu nivell d'activitat. Els fibroblasts van produir llavors un senyal que va fer que els macròfags també es multipliquessin. Així és com els teixits poden ajustar la mida dels seus equips de neteja a la quantitat de residus que generen.

En analitzar dades de músculs humans, van observar que el nombre de macròfags augmentava alhora que l'activitat mitocondrial del múscul, que es va utilitzar com a indicador del seu nivell d'activitat.

"Aquest equilibri entre les altes demandes energètiques dels teixits i el nombre de macròfags sembla ser fonamental per a la nostra salut", diu José Ángel Nicolás-Ávila, de l'Institut de Recerca Cardiovascular de la UCSF i autor sènior de l'estudi.

“El metabolisme dels teixits, l'acumulació de productes de rebuig i el nombre de macròfags canvien amb l'edat. Les nostres troballes revelen els senyals que enllacen aquests processos i suggereixen que intervenir en aquest sistema podria ajudar a preservar la funció dels nostres teixits a mesura que envellim”, diu Laura Pena-Couso, l'autora principal.

Segons els autors, aquest descobriment suggereix que el mateix sistema de gestió de residus descobert en ratolins també es podria adaptar a les demandes metabòliques dels músculs humans.

Article de referència

Pena-Couso L, Sicilia J, Vieto S, Silva-Rojas R, Sánchez-Díaz M, Calvo E, et al. Tissue mitochondrial activity dictates the macrophage pool size. Sci Immunol. 2026. doi:10.1126/sciimmunol.aeb9244.

Sobre el CNIC

El CNIC, dirigit pel Dr. Valentín Fuster, és un centre adscrit a l'Institut de Salut Carlos III (ISCIII), un organisme dependent del Ministeri de Ciència, Innovació i Universitats. La seva missió és promoure la investigació cardiovascular i la seva translació a la pràctica clínica. La seva tasca li ha valgut el reconeixement com a «Centre d'Excel·lència Severo Ochoa» (nombre de subvenció CEX2025-001658-S, finançat per MICIU AEI/10.13039/501100011033). El centre està finançat mitjançant una col·laboració público privada pionera entre el Govern, a través de l'Institut de Salut Carlos III, i la Fundació Pro CNIC, que reuneix 11 de les empreses capdavanteres d'Espanya.

Sobre el Departament de Medicina i Cièncias de la Vida (MELIS) de la UPF

MELIS és un departament de recerca intensiva de la Universitat Pompeu Fabra, guardonat amb tres premis María de Maeztu d'Excel·lència (2014, 2018, 2024). Ubicat al Parc de Recerca Biomèdica de Barcelona (PRBB), un dels principals centres biomèdics de la ciutat, el MELIS acull més de 340 investigadors distribuïts en 40 grups, que cobreixen una àmplia gamma d'àrees de recerca en biologia.