Un equip dirigit per Eva M Novoa al Centre de Regulació Genòmica (CRG) ha descobert un mecanisme que permet al cor a alternar entre dos estats: un de manteniment bàsic, i un de ‘càrrega ràpida’ en situacions d’alta demanda.
El laboratori ha trobat que les cèl·lules cardíaques i les musculars tenen uns tipus de ribosomes especialitzats, diferents als de la resta de cèl·lules del cos.
Els ribosomes són les ‘fàbriques de proteïnes’ de les cèl·lules, i ells mateixos estan fets de proteïnes, entre elles una anomenada RPL3.
El que han descobert en aquest nou estudi, és que, en les cèl·lules adultes del cor i múscul, els ribosomes utilitzen una proteína una mica diferent, la RPL3L. Les dues variants de la proteïna tan sols es diferencien en la ‘cua’, la darrera part de la proteïna. Però aquesta diferència fa que la superfície del ribosoma sigui diferent i s’uneixi a altres proteïnes i receptors.
Així, el grup investigador ha trobat també que, quan hi ha una malaltia cardiovascular com un infart, o després d’exercici fort, els cardiomiòcits (les cèl·lules que fan que el cor es contregui) substitueixen la RPL3L dels seus ribosomes per la RPL3. Aquest canvi fa que ara els ribosomes puguin contactar físicament amb els mitocondris – la fàbrica d’energia de la cèl·lula – i augmentin els nivells d’energia. El canvi, reversible, es dóna entre les 6h i els 4 dies de l’infart o l’exercici.
La versió més energètica dels ribosomes (amb RPL3) és també present en els teixits muscular i cardíac fetals, segons han trobat els investigadors i investigadores.
“Quan naixem, el nostre cor necessita molta energia per créixer, però quan el cor ha madurat completament, canvien a RPL3L, a l’estat de manteniment bàsic”
Ivan Milenkovic, estudiant de doctorat al CRG
Ivan Milenkovic, primer autor de l’estudi i estudiant de doctorat, explica perquè creuen que el cor i els músculs adults no tenen, per defecte, la versió més energètica: «Creiem que les cèl·lules podrien estar ajustant l’activitat mitocondrial, generadora d’energia, en condicions de repòs per disminuir els nivells de radicals lliures, que són uns subproductes perillosos del metabolisme mitocondrial”.
L’estudi, que va nèxier al laboratori del CRG dirigit per Novoa, va acabar sent una col·laboració amb altres laboratoris a Espanya, Alemania, Holanda i Austràlia. I durant la pandèmia, quan, explica Milenkovic, “vaig haver d’aprendre a diseccionar ventricles a través de zoom!”.
Felicitats a tot l’equip!
Ivan Milenkovic et al. Dynamic interplay between RPL3- and RPL3L-containing ribosomes modulates mitochondrial activity in the mammalian heart. Nucleic Acids Research, gkad121, https://doi.org/10.1093/nar/gkad121
Published: 07 March 2023
