En peix zebra, les neurones del sistema nerviós perifèric i les cèl·lules dels vasos sanguinis es parlen entre elles a través d’unes protrusions dinàmiques anomenades citonemes o filopodis senyalitzadors. Aquesta comunicació ajuda a regular la proliferació i diferenciació de les neurones, segons un trio d’investigadors liderats per Berta Alsina, investigadora principal del grup de Morfogènesi i Senyalització en els Sistemes Sensorials del DCEXS-UPF.
Decisions, decisions, decisions
Un cop neixen, les neurones que es troben al sistema nerviós perifèric han de decidir entre:
- quedar-se quiescents (quedar-se latents, adormides, fins a que sigui necessari reactivar-les)
- proliferar (multiplicar-se, per augmentar el nombre de neurones)
- diferenciar-se (convertir-se en neurones especialitzades, per exemple neurones auditives, nociceptives o de Purkinje)
És important que hi hagi un equilibri entre les neurones que prenen cada decisió, per tal de tenir el nombre adequat de neurones en el moment precís. Si no, poden sorgir problemes, que en el cas de les neurones de la oïda podrien donar lloc a sordesa o vertigen, per exemple.
Però les cèl·lules no estan pre-programades per seguir un d’aquests camins per defecte, sinó que la decisió depèn de la comunicació amb altres cèl·lules del seu entorn, o nínxol.
El paper de la sang
Des de fa poc se sap que, a nivell del sistema nerviós central, els vasos sanguinis es comuniquen amb les neurones a nivell físic i regulen la pluripotència de les cèl.lules mare.
“Ja s’havia vist que les neurones emboliquen els vasos, que es toquen a nivell físic. Però el què hem vist, observant en viu a temps real, és que aquests contactes són a través de filopodis i són dinàmics, el que permet una regulació molt fina a nivell de temps i d’espai, perquè poden decidir quina cèl·lula toquen i quan”, explica Laura Taberner. L’estudi és el resultat de la seva tesi doctoral.
“Els precursors neuronals i els vasos sanguinis es contacten a través de filopodis de forma dinàmica, el que permet una regulació molt fina a nivell de temps i d’espai”
Laura Taberner
L’equip dirigit per Berta Alsina ha vist aquestes connexions, per primera vegada, en el sistema nerviós perifèric, concretament a l’oïda del peix zebra. L’equip investigador ha utilitzat embrions de peix zebra amb marcadors fluorescents tant en cèl·lules endotelials (les que formen els vasos sanguinis) com en els precursors neuronals de l’oïda.
Les científiques han pogut determinar que hi ha dos tipus de contacte entre la sang i les neurones, que tenen lloc en diferents moments.
- Entre les 24 i les 36h de desenvolupament, les cèl·lules endotelials formen citonemes que toquen alguns dels precursors neuronals de l’oïda, fent que deixin de proliferar i es mantinguin quiescents.
- Entre les 48 a 60h, els fil·lopodis desapareixen, però les cèl·lules de la sang tornen a jugar un paper important fent arribar l’oxigen als precursors neuronals, el què produeix un canvi metabòlic que fa que passin de proliferar a diferenciar-se.
“M’ho he passat molt bé desenvolupament aquest projecte nou al laboratori, he après molt i hem aportat coneixements que són rellevants”, diu Taberner, qui després de la tesi va fer també un màster en educació i ara espera fer un tomb a la seva carrera per a dedicar-se a donar classes a l’institut.
Escoltem a la Laura Taberner parlant d’aquest projecte.
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.
