Un equip investigador de la Unitat d’Histologia i Neurobiologia de la Universitat Rovira i Virgili (URV) revela com dues vies moleculars clau treballen conjuntament per millorar la comunicació entre els nervis i els músculs. Aquest descobriment pot obrir noves vies per al disseny de teràpies futures contra malalties neuromusculars com l’Esclerosi Lateral Amiotròfica (ELA).

El cos humà necessita que els nervis i els músculs estiguin en constant comunicació per garantir el moviment, la respiració i altres funcions vitals. Aquesta connexió es produeix en un punt concret, que és allà on es produeix un contacte físic entre les cèl·lules, anomenat unió neuromuscular (UNM), que actua com un “pont” on el nervi envia ordres al múscul perquè es contragui.

El procés funciona de la següent manera: les cèl·lules nervioses a través del nervi envien un senyal que allibera el neurotransmissor, una substància química anomenada acetilcolina (ACh). Aquesta substància travessa la unió neuromuscular i arriba al múscul, on provoca la seva contracció. Tot aquest procés es controla gràcies a unes proteïnes clau anomenades SNAP-25 i Synapsin-1. L’activació d’aquestes proteïnes la produeix una altra proteïna que es diu PKA, formada per diferents subunitats que es regulen segons l’activitat neuronal, per un costat, i la resposta muscular per l’altre, i això permet ajustar la transmissió de forma molt precisa.

Fins ara, es pensava que el flux de la informació reguladora només anava en una direcció: del nervi cap al múscul. Però aquest estudi ha demostrat que el múscul també es comunica amb el nervi per a què aquest controli millor la contracció muscular. Aquesta retroalimentació és clau per mantenir una bona comunicació i assegurar-se que el múscul només es contrau de la forma adequada i quan és necessari. L’equip investigador, mitjançant l’estimulació del nervi frènic -que controla els músculs de la respiració- i l’aplicació de tècniques de bloqueig muscular en models animals, va observar com les vies moleculars intervenen en la comunicació entre nervis i músculs.

Quan el múscul es contrau s’activen algunes proteïnes que envien un senyal cap al nervi, i això pot modificar la manera com el nervi allibera l’acetilcolina. Aquesta retroalimentació es produeix gràcies a la intervenció de dues vies moleculars fonamentals: la via BDNF/TrkB i la via muscarínica.

Un dels avenços més significatius d’aquesta recerca ha estat  observar que aquestes dues vies moleculars no treballen per separat, sinó que es coordinen entre elles a l’hora de modificar les proteïnes concretes del mecanisme d’alliberament del neurotransmissor per ajustar la intensitat de la transmissió nerviosa en funció de l’activitat tant del nervi com del múscul.

Gràcies a aquesta interacció el cos pot controlar millor la força i la precisió dels moviments. “Aquest coneixement és especialment rellevant per a malalties com l’ELA, on la connexió entre el nervi i el múscul es veu afectada. Si en el futur s’aconsegueix regular aquestes vies quan tenen un mal funcionament, es podrien desenvolupar noves teràpies per millorar la transmissió del senyal i preservar la funció muscular”, comenta María Ángel Lanuza, investigadora del Departament de Ciències Mèdiques Bàsiques de la URV, que ha liderat el projecte.

L’Esclerosi Lateral Amiotròfica (ELA) és una malaltia neurodegenerativa que provoca la mort progressiva de les motoneurones, les cèl·lules nervioses que connecten el cervell amb els músculs. Quan aquestes motoneurones moren, la connexió entre el nervi i el múscul es perd i, com a conseqüència, la persona comença a perdre la capacitat de moure’s, parlar o respirar.

Aquest estudi reforça la idea que la unió muscular no només rep ordres, sinó que també pot “respondre” i influir en com es comuniquen les neurones i els músculs. La descoberta d’aquests mecanismes permet entendre com es podrien dissenyar estratègies per mantenir activa la sinapsi neuromuscular, fins i tot quan la malaltia comença a progressar. En el cas de l’ELA, aquesta troballa podria obrir la porta a nous tractaments dirigits a mantenir la funcionalitat de la unió neuromuscular. Això és crucial per preservar la mobilitat i la capacitat respiratòria de les persones afectades per aquesta malaltia, afirma l’equip investigador.