Científics del Centre Nacional d'Investigacions Cardiovasculars Carles III (CNIC) juntament amb la Universitat Pompeu Fabra han descobert un mecanisme essencial en el control del cor i el múscul esquelètic que, quan no està present, produeix híbrids d'aquests teixits musculars estriats que els fan incompatibles amb la vida.

L'estudi, que es publica a Cell Metabolism, obre nous horitzons fins ara desconeguts per a l'estudi de la fisiologia del múscul estriat al revelar els "mecanismes moleculars que controlen la identitat estructural dels teixits cardíac i esquelètic". A més, aporta llum sobre possibles intervencions futures en algunes malalties cardíaques com alguns tipus de miocardiopaties dilatades idiopàtiques o miopaties del tipus polimiositis.

El cor i el múscul esquelètic són òrgans contràctils que suporten funcions fisiològiques vitals com la circulació sanguínia i el moviment corporal, respectivament. Encara que tots dos músculs estriats tenen diferent origen embrionari, comparteixen una estructura contràctil molt similar, si bé les proteïnes que la componen són diferents i estan codificades per gens diferents en cada teixit.

Aquesta estructura contràctil, anomenada sarcòmer, té la capacitat de contreure i relaxar-se en cada batec del cor o en cada moviment del nostre cos i és, a més, la que li dóna l'aspecte estriat a banda i músculs. Qualsevol fallida en la regulació de l'expressió específica de teixit d'aquestes proteïnes del sarcòmer té greus conseqüències que, en alguns casos, pot arribar a causar la mort.

Encara que des de fa temps es coneixen els mecanismes que regulen l'expressió de les proteïnes contràctils cardíaques o del múscul esquelètic, fins ara no s'havien estudiat els mecanismes moleculars que mantenen apagats els gens l'expressió no correspon a cada un d'aquests teixits.

Aquest estudi revela per fi el misteri. Els investigadors del CNIC, en col·laboració amb científics del Departament de Ciències Experimentals i de la Salut de la UPF de Barcelona del departament de Biologia Molecular de la Universitat Autònoma de Madrid, o del Max Planck alemany, entre altres, han analitzat la funció d'un complex proteic anomenat NuRD en ambdós tipus musculars.

Expressió aberrant

Els investigadors, dirigits per Juan Miguel Redondo, han descobert que l'eliminació en teixit cardíac de Chd4, un dels components de l'esmentat complex NuRD, dóna lloc a la "expressió aberrant de les proteïnes contràctils del múscul esquelètic", assenyala aquest investigador. Això té conseqüències letals, afegeix Pablo Gómez de l'Arc, primer autor de l'estudi, "ja que els ratolins deficients sucumbeixen a causa de miocardiopaties greus acompanyades per arítmies malignes, el que causa la seva mort sobtada".

De forma recíproca, continua Gómez de l'Arc, "l'eliminació de Chd4 en el múscul esquelètic condueix a l'expressió de proteïnes contràctils específiques del múscul cardíac en els músculs de les extremitats, el que origina problemes similars als observats en algunes miopaties humanes".

Per tant, explica, Chd4 / NuRD es comporta com una "clau molecular" que tanca al cor l'expressió del programa esquelètic i del cardíac en el múscul esquelètic. La manca d'aquesta proteïna, conclou el treball, indueix un múscul estriat "híbrid" que expressaria ambdós tipus de proteïnes contràctils, el que podria explicar el fenotip d'algunes miocardiopaties dilatades o miopaties encara poc caracteritzades.

En aquest estudi han participat Eusebio Perdiguero, Jessica Segalés i Pura Muñoz-Cánoves, del Departament de Ciències Experimentals i de la Salut de la UPF i ICREA. Aquests investigadors van estudiar l’expressió aberrant dels gens cardíacs en el múscul esquelètic deficient en Chd4, que produeix disfunció muscular.

Els autors de la investigació pensen que aquestes troballes poden servir en el futur per al disseny de tractaments i eines diagnòstiques per a certs tipus de miocardiopaties dilatades idiopàtiques i polimiositis.

Treball de referència: The Chromatin Remodeling Complex Chd4/NuRD Controls Striated Muscle Identity and Metabolic Homeostasis. Cell Metabolism DOI: 10.1016