Investigadors de l’IRB Barcelona han descobert un nou actor involucrat en l’especificació i creixement de les ales de la mosca del vinagre, Drosophila melanogaster.
Como explica Marco Milán, Professor d’Investigació ICREA i líder del laboratori de Desenvolupament i Control de Creixement de l’IRB Barcelona, durant els últims 20 anys s’havien trobat evidències de vies de senyalització molecular implicades en el desenvolupament de les ales, com Wingless/Wnt, Dpp/BMP i Hedgehog. L’aportació que fan els experts de l’IRB és assenyalar la importància de la “via de senyalització JAK/STAT, coneguda fins ara fonamentalment per estar vinculada a processos inflamatoris i creixement tumoral, i que hem vist que presenta un rol fonamental en el control del desenvolupament i el creixement de les ales de Drosophila”. Més concretament, aquesta via está implicada en on creixen les ales, com creixen i també quins són els seus límits.
Milán explica que des del punt de vista evolutiu, les extremitats dels vertebrats i les de la mosca del vinagre són molt diferents. No obstant això, “s’ha vist que les vies de senyalització implicades en la forma en què es desenvolupen les ales de la mosca i les extremitats dels humans són les mateixes”. Per exemple, per fer la distinció entre les parts proximals i distals, estan implicats els mateixos gens. “Per aquest motiu —continua Milán— creiem que la via de senyalització JAK/STAT també pot estar implicada en la formació de les extremitats en els èssers humans. Compartim molt de la biologia bàsica i en repetides ocasions veiem que el trobat en mosca es replica en humans”.
Tres funcions
Com afegeix Carles Recasens, estudiant de doctorat que aquest mes llegirà la tesi amb els resultats d’aquest estudi, ha descobert que JAK/STAT “apareix en els moments clau del desenvolupament de l’apèndix i col·labora amb Wingless/Wnt, Dpp/BMP i Hedgehog en l’especificació i creixement de l’ala”.
JAK/STAT té tres funcions ben delimitades en desenvolupament. D’una banda, col·labora amb Wingless (Wnt en humans), en especificar on es farà l’ala. En segon lloc, ajuda a que les cèl·lules que produeixen Hedgehog (Sonic hedgehog en humans) es mantinguin vives i proliferant per induir l’expressió de Dpp (BMP en humans), qui organitza el patró i el creixement de l’ala. I en tercer lloc, restringeix el camp d’actuació de Dpp perquè l’ala creixi en el lloc exacte i no en un altre”.
Per tant, JAK/STAT està controlant els tres senyals cel·lulars principals que organitzen l’especificació i creixement dels apèndixs tant en vertebrats com en invertebrats.
Futur
Aquests descobriments obren la porta a investigar JAK/STAT en el desenvolupament humà i les seves possibles implicacions en malalties congènites del desenvolupament que impliquen malformació d’extremitats.
“Atès el paral·lelisme en les molècules i mecanismes involucrats en el desenvolupament d’apèndixs en vertebrats i invertebrats, la mosca és molt útil com a model genètic per identificar nous gens involucrats en el desenvolupament de les extremitats en vertebrats i la seva possible connexió amb malalties humanes de caràcter congènit”, diu Ana Ferreira, que ha participat en l’estudi. Carles Recasens i Ana Ferreira s’incorporaran al recentment inaugurat Francis Crick Institute a Londres per dur a terme una estada postdoctoral on seguiran investigant amb la mosca del vinagre.
