Berta Alsina va arribar el 2001 de la Universitat de Califòrnia, Los Angeles, per unir-se a l’acabada de crear Unitat de Biologia del Desenvolupament, liderada per Fernando Giraldez al Departament de Ciències Experimentals i de la Salut, Universitat Pompeu Fabra (DCEXS-UPF). Des del 2005 és investigadora principal del grup de Morfogènesi i Senyalització en els Sistemes Sensorials.
Les neurones sensorials de la oïda interna
El grup estudia com es formen els òrgans. En concret, investiguen el desenvolupament de la oïda interna i dins d’aquesta es centren en les neurones sensorials, que permeten transmetre els estímuls auditius i d’equilibri al cervell. Les cèl·lules progenitores de l’oïda es poden diferenciar i especialitzar-se en diferents tipus cel·lulars i el grup d’Alsina vol descobrir què les porta cap a neurona funcional in vivo. Per estudiar-ho, treballen des del gen, factors de transcripció i vies de senyalització, fins a la cèl·lula, el teixit i l’òrgan en embrions intactes. Dels dos projectes en els quals s’han centrat darrerament, un estudia la comunicació entre les neurones sensorials i els vasos sanguinis, i l’altre es centra en la relació entre els moviments cel·lulars i la diferenciació neuronal.
La comunicació entre neurones i vasos
Sempre s’ha mirat el cervell com si només estigués format per neurones i glia, però avui sabem que és un òrgan molt vascularitzat. Estudis recents han mostrat que els vasos no només serveixen per portar nutrients i oxigen, sinó que durant el desenvolupament, i fins i tot en etapes adultes, la formació de noves neurones i el manteniment de les cèl·lules mare està molt condicionat per senyals que porten els vasos a les neurones, com factors de creixement importants per a la neurogènesi. El laboratori d’Alsina és el primer en estudiar aquesta relació durant el desenvolupament del sistema nerviós perifèric, en aquest cas la oïda.
Els vasos sanguinis no només serveixen per portar nutrients i oxigen, sinó que estan activament implicats en la formació de noves neurones i el manteniment de les cèl·lules mare
Els seus estudis són in vivo i utilitzen l’organisme model de peix zebra. “Treballem amb peix zebra perquè la seva fecundació és externa i obtenim gran quantitat d’embrions, és transparent i podem seguir el seu desenvolupament en viu, i la genètica és molt més fàcil; ens dóna un gran ventall d’eines”, explica Alsina. Línies de peix zebra transgènics amb les neurones i els vasos marcats amb proteïnes fluorescents permeten seguir a temps real com els vasos creixen al costat de les neurones quan s’estan desenvolupant. Els investigadors del grup han utilitzat mutants que no desenvolupen sistema vascular i han observat que el nombre de progenitors neuronals i la seva diferenciació es veuen afectats. “El sistema vascular té una funció més rellevant del que es pensava: regula el desenvolupament de molts òrgans enviant senyals específics perquè aquests tinguin la mida correcta, el número de cèl·lules adequat i es puguin diferenciar”, explica la cap de grup.
Encara queden preguntes obertes. Quins són aquests senyals vasculars que regulen la neurogènesi sensorial? Els vasos podrien funcionar també com a carreteres per ajudar les neurones a migrar? I això es podria relacionar amb l’agressivitat dels tumors més vascularitzats? Com afecta la vascularització a altres teixits o teixits en regeneració?
Vídeo on podem veure els vasos i les neurones marcats amb proteïnes fluorescents en un
peix zebra durant el desenvolupament, material cedit pel Laboratori de Berta Alsina.
Els citonemes
El grup també estudia com es relacionen els progenitors entre ells de maneres alternatives a la senyalització paracrina i endocrina, on els senyals són alliberats però no hi ha contacte directe entre les cèl·lules. Marcant les cèl·lules de manera individual i filmant-les a gran resolució espaciotemporal en 3D mitjançant microscòpia confocal han pogut descobrir projeccions molt dinàmiques entre cèl·lules, anomenades fil·lopodis de senyalització o citonemes, que permeten la comunicació directa entre els progenitors neuronals.
Amb tots aquests estudis, Alsina obre portes a nous projectes. “Creiem que entendre la relació entre els vasos i les neurones pot ser important en malalties neurovasculars o en les hemorràgies intracerebrals. La nostra intenció és seguir amb la recerca bàsica i tenir algun petit projecte translacional”, conclou.
