Els teixits de l'organisme humà ajusten la intensitat amb què eliminen residus en funció de la seva activitat metabòlica i, per tant, de la quantitat de deixalles que generen. Així ho conclou un treball liderat per investigadors espanyols del Centre Nacional d'Investigacions Cardiovasculars (CNIC) i de la Universitat Pompeu Fabra (UPF) de Barcelona, juntament amb altres institucions.
L'estudi, coordinat també per científics de les universitats de Califòrnia a San Francisco (UCSF) i de Yale (EEUU), demostra que els teixits amb majors necessitats energètiques concentren grans equips de neteja formats per macròfags, cèl·lules del sistema immunitari especialitzades en l'eliminació de restes. Així mateix, confirma que la mida d'aquests equips augmenta en proporció a l'activitat metabòlica del teixit i a la quantitat de residus que genera.
La investigació, publicada a la revista especialitzada "Science Immunology", té entre els seus autors principals a l'investigador del CNIC Andrés Hidalgo. Aquest científic detalla que una part important dels residus està composta per mitocòndries danyades, els orgànuls que actuen com a "centrals energètiques" de les cèl·lules en transformar els nutrients en energia utilitzable.
"A mesura que les mitocòndries es deterioren mentre mantenen les cèl·lules en funcionament, són desballestades", explica, per afegir que "com més gran és la demanda energètica d'un teixit, més mitocòndries acaben a la brossa". Per comprovar-ho, l'equip va seguir la pista de les mitocòndries al múscul cardíac, al múscul esquelètic i al greix marró de ratolins, observant que les mitocòndries envellides acabaven acumulades a l'interior dels macròfags.
Un sistema de neteja clau per al rendiment dels teixits
En una segona fase, els investigadors van bloquejar la capacitat dels macròfags per eliminar aquests deixalles. El sistema va deixar llavors de funcionar de manera adequada: el cor va reduir la seva capacitat de bombeig, el múscul esquelètic va perdre força i el greix marró va disminuir la seva producció de calor. A partir d'aquests resultats, la catedràtica de la UPF i també coautora principal de l'estudi, Pura Muñoz-Cánoves, conclou que "els teixits necessiten mantenir-se nets per funcionar a ple rendiment".
Per desentranyar l'origen d'aquest mecanisme de neteja, l'equip va rastrejar el procés fins a unes cèl·lules estructurals denominades fibroblasts, el nombre de les quals creix a mesura que l'activitat mitocondrial del teixit. Aquestes cèl·lules emeten un senyal que indueix la proliferació de macròfags, permetent que cada teixit adapti la mida del seu equip de neteja a la quantitat de residus que produeix.
El treball inclou també l'anàlisi de dades procedents de músculs humans, que confirma que el nombre de macròfags augmenta en paral·lel amb l'activitat mitocondrial del múscul, utilitzada com a indicador del seu nivell d'activitat. L'integrant de l'Institut de Recerca Cardiovascular de la UCSF i autor sènior de l'estudi, José Ángel Nicolás-Ávila, destaca que "aquest equilibri entre les altes demandes energètiques dels teixits i el nombre de macròfags sembla ser fonamental" per mantenir la salut.
"El metabolisme dels teixits, l'acumulació de residus i el nombre de macròfags canvien amb l'envelliment", assenyala la primera autora i membre de la UCSF, Laura Pena-Couso, qui apunta que aquests resultats "revelen les senyals que connecten aquests processos". A més, considera que "obren la possibilitat que actuar sobre aquest sistema pugui ajudar a preservar la funció dels nostres teixits a mesura que envellim".