Una mirada a les connexions neuronals revela canvis de l’ARN en la síndrome X fràgil

Un estudi del MELIS-UPF identifica alteracions del processament de l’ARN en un model de ratolí i mostra que part d’aquestes alteracions es poden revertir bloquejant el receptor cannabinoide CB1.

Neurona de l’hipocamp de rata observada amb microscòpia de fluorescència, amb el cos cel·lular i les seves prolongacions neuronals visibles sobre un fons fosc.

Neurona de l’hipocamp de rata observada mitjançant microscòpia de fluorescència. La recerca del MELIS-UPF estudia alteracions en el processament de l’ARN associades a les connexions neuronals en un model de síndrome X fràgil. Imatge: ZEISS Microscopy / Wikimedia Commons (CC BY 2.0).

Per entendre què canvia al cervell en la síndrome X fràgil, no sempre n’hi ha prou amb analitzar el teixit complet. Mirar més de prop les connexions entre neurones pot revelar senyals que, d’una altra manera, quedarien diluïts.

Això és el que ha fet un equip del Departament de Medicina i Ciències de la Vida de la Universitat Pompeu Fabra (MELIS-UPF), un dels centres del Parc de Recerca Biomèdica de Barcelona (PRBB), en col·laboració amb especialistes en bioinformàtica de l’ARN. El treball, CB1 receptor inhibition restores synaptoneurosomal alternative splicing landscape in fragile X syndrome mice, publicat a iScience, analitza sinaptoneurosomes, preparacions de teixit cerebral enriquides en components de les connexions neuronals.

Infografia vertical sobre un estudi del MELIS-UPF en la síndrome X fràgil. El títol diu: “Una mirada a les sinapsis revela canvis de l’ARN en la síndrome X fràgil”. El subtítol explica que l’estudi va analitzar sinaptoneurosomes de l’hipocamp i va detectar alteracions de l’splicing alternatiu, part de les quals es desplacen cap al patró control en bloquejar el receptor CB1 amb rimonabant. La infografia s’organitza en quatre blocs numerats en verd. El primer, “La pregunta”, mostra un cervell amb l’hipocamp ressaltat i una sinapsi, i planteja què canvia en les connexions neuronals en la síndrome X fràgil. El segon, “Què es va analitzar”, mostra un esquema del pas d’hipocamp de ratolí a sinaptoneurosomes i després a ARN sinàptic. El tercer, “Què van trobar”, compara dues situacions: el model X fràgil, amb splicing alternatiu alterat en ARN associats a la funció sinàptica, i la situació després de bloquejar CB1 amb rimonabant, en què part dels canvis es desplacen cap al patró control. Una franja destacada indica que l’efecte va ser més clar en el processament dels transcrits que en l’expressió gènica global. El quart bloc, “Per què és important”, mostra icones de sinapsi, ARN i ratolí, i explica que l’estudi aporta pistes sobre mecanismes moleculars relacionats amb la disfunció sinàptica i amb millores cognitives observades prèviament en ratolins. Al final s’indica que és un estudi preclínic en ratolins i que el rimonabant es va utilitzar com a eina experimental. La font és de los Reyes-Ramírez et al., iScience, 2026, MELIS-UPF.

En ratolins mascle model de síndrome X fràgil, els investigadors van detectar alteracions de l’splicing alternatiu, el procés pel qual un mateix gen pot donar lloc a diferents versions d’ARN. Aquestes alteracions apareixien en el transcriptoma associat a les sinapsis.

«En centrar-nos en els sinaptoneurosomes vam poder observar canvis en el processament de l’ARN associats a les connexions neuronals que poden quedar diluïts quan s’analitza l’hipocamp complet. Això ens ha permès identificar alteracions de l’splicing que no eren tan evidents en un altre nivell d’anàlisi».

Lucía de los Reyes-Ramírez, primera autora de l’estudi, doctora en Biomedicina per la UPF i actualment investigadora a la Neurobiology Division de l’MRC Laboratory of Molecular Biology

De los Reyes-Ramírez va desenvolupar aquesta línia de recerca al Laboratori de Neurofarmacologia-NeuroPhar del MELIS-UPF, on va fer la seva tesi doctoral sobre els canvis transcriptòmics sinàptics en la síndrome X fràgil. Actualment treballa a l’MRC Laboratory of Molecular Biology, a Cambridge.

Quan els animals van ser tractats amb rimonabant, un compost que bloqueja el receptor cannabinoide CB1, part d’aquests canvis es va desplaçar cap al patró observat en els animals control. L’efecte del tractament era limitat a nivell d’expressió gènica global, però molt més clar quan els investigadors analitzaven amb detall el processament dels transcrits.

Aquesta és una de les aportacions principals de l’estudi: apunta que la inhibició de CB1 podria actuar també sobre mecanismes moleculars relacionats amb el processament de l’ARN a les sinapsis.

«El més interessant és que el bloqueig de CB1 no va produir grans canvis en l’expressió global dels gens, però sí que va modificar l’splicing de nombrosos ARN cap a un patró més semblant al dels animals control. Ara volem entendre si aquests canvis es tradueixen també en proteïnes diferents i quin paper poden tenir en la funció de les sinapsis».

Andrés Ozaita, catedràtic de Farmacologia del MELIS-UPF i investigador principal del Laboratori de Neurofarmacologia-NeuroPhar

Ozaita centra la seva recerca en els mecanismes moleculars implicats en la memòria i la plasticitat neuronal, amb especial atenció al sistema endocannabinoide i als trastorns del neurodesenvolupament, entre els quals la síndrome X fràgil.

Un receptor que també s’estudia en altres trastorns

El receptor CB1 forma part del sistema endocannabinoide i participa en processos relacionats amb la memòria, l’aprenentatge i la plasticitat sinàptica. La seva modulació també s’està investigant en altres trastorns del neurodesenvolupament.

En aquest estudi, però, el rimonabant s’utilitza com a eina experimental. Els resultats són preclínics i s’han obtingut en ratolins, de manera que no permeten concloure que aquesta estratègia sigui aplicable al tractament de la síndrome X fràgil en persones.

El següent pas serà entendre si aquests canvis en el processament de l’ARN es tradueixen també en canvis en les proteïnes i fins a quin punt poden contribuir a millorar el funcionament de les sinapsis.

Leave a Reply

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *