Un investigador de la URV, entre l’equip que troba una mol·lècula clau per detectar el dolor crònic

Un estudi publicat a Nature Chemical Biology obre les portes a la detecció i el tractament del dolor crònic. Els científics, entre els quals hi ha el Dr. Òscar Yanes (URV-CIBERDEM) han descobert, a través de la metabolòmica, que la dimetilesfingosina (DMS) – una petita molècula subproducte de la degradació de membranes cel·lulars del sistema nerviós- s’acumula a la medul·la espinal en rates que pateixen dolor neuropàtic. I el DMS, també provoca dolor quan s’injecta en rates que no pateixen dolor previ.  La recerca obre portes ara a la inhibició d’aquesta molècula i a un futur desenvolupament de fàrmacs.

Milers de persones pateixen dolor crònic, però es desconeix com persisteix i no existeixen remeis eficaços. Ara i després de quatre anys de recerca, un equip d’investigadors ha descobert una de les claus de la persistència del dolor: la molècula DMS o dimetilesfingosina, una petita molècula que s’acumula a l’espina dorsal de les rates que pateixen dolor neuropàtic i que es produeix fruit de la degradació del nervi.

L’investigador Òscar Yanes, que va iniciar la recerca a l’institut d’investigació Scripps (The Scripps Research Institute) a San Diego (California, Estats Units) i l’ha acabat a la Universitat Rovira i Virgili de Tarragona, explica que costava molt trobar models animals que tinguessin dolor crònic. Finalment van aconseguir dos models animals utilitzant rates, amb els que es va basar la seva recerca. El procés va ser el següent: el nervi ciàtic es ramifica en tres a nivell de la tíbia. Els investigadors feien una incisió i seccionaven un d’aquests tres nervis, fet que els provocava un dany físic. Posteriorment tancaven la incisió a la pota de l’animal i el nervi, amb el pas dels dies es regenerava. Passades tres setmanes el nervi estava bé però els animals tenien dolor:  “Una cosa semblant al que ens pot passar a nosaltres si anem al metge amb un dolor crònic i en inspeccionar-nos internament, no es veu cap alteració”, explica el Dr. Yanes.

En fer-los pressió a la pota les rates tenien dolor però, en canvi, el nervi estava bé. Van mesurar metabòlits –petites molècules- a la sang,  a l’espina dorsal, i al nervi en si  “i vam trobar que a l’espina dorsal, just on hi ha la connexió amb el nervi que transmet la informació al cervell, és on hi havia les grans diferències en comparar rates amb i sense dolor”. Van descobrir que, a l’espina dorsal s’acumulaven metabòlits que provenien de la degradació del nervi i s’acumulaven en una petita part de l’espina dorsal, on es reben les senyals del nervi ciàtic i es transmeten al cervell. “Vam postular que el cos no era capaç de netejar aquests metabòlits acumulats. Vam trobar a més que un d’aquests compostos, la dimetilesfingosina (DMS)  quan s’injectava a l’espina dorsal de ratolins sans que no patien dolor,  els hi provocava dolor a les poques hores.” El DMS és un lípid del que es coneixia l’existència, però no se sabia que era endogen, és a dir, que pogués ser produït pel cos.  Aquesta troballa ha estat possible gràcies a les tècniques d’espectrometria de masses utilitzades en  metabolòmica, un nou camp de la ciència cada vegada més utilitzat per a trobar marcadors bioquímics  i indicadors de malalties.

Aquests  compostos van associats a una ruta metabòlica i en aquesta ruta hi ha enzims, que són les proteïnes que transformen aquestes petites molècules. “Hem demostrat que hi ha una via metabòlica sobre la qual es poden fer intervencions, ja que mostrem una cascada de reaccions que en un futur poden ser útils per trobar inhibidors”. Yanes apunta que, si es poguessin bloquejar els enzims que acaben generant el DMS, es podria disminuir el dolor”. S’ha de demostrar encara si el model es pot extrapolar a tots els tipus de dolor crònic. Però fins ara no se sabia pràcticament res a nivell molecular d’aquest tipus de dolor “i aquest és un primer pas”.

Enfocar la recerca a la diabetis

Segons el Dr. Yanes, el treball pot obrir portes a investigar el dolor associat a la diabetis, que es on gira la recerca que es du a terme a la Plataforma de Metabolòmica de la URV i al CIBERDEM: “Caldrà veure primer si els resultats són extrapolables en humans”.  Cal encara descobrir si el DMS s’acumula en humans que pateixen dolor crònic “o trobar un model animal de ratolí diabètic per fer alguna recerca semblant a la que s’ha fet fins ara.”

La seva idea és buscar alguns d’aquests compostos a la sang de pacients amb dolor crònic: “Tenim capacitat de trobar marcadors, intentar quantificar el dolor i donar eines als clínics perquè els pacients no hagin de valorar el mal que tenen amb un test”.  I un altre tema d’estudi és descobrir d’on prové el dolor: “Coneixent ara la via metabòlica i els compostos que s’acumulen,  a curt termini cal anar a buscar-los a la sang o al líquid cefaloraquidi, que es una estratègia més senzilla que desenvolupar fàrmacs”, tot i ser aquest últim un objectiu a llarg termini.

L’estudi que s’ha publicat aquest gener a Nature Chemical Biology es va iniciar el 2007 a l’Institut d’Investigació Scripps a La Jolla (California), als Estats Units. Els autors del treball han estat coordinats per Gary Siuzak, professor del departament de Química i Biologia Molecular d’Scripps.  Òscar Yanes i l’altre primer autor de l’article, Gary J. Patti,  van acabar la recerca fora, un a la URV de Tarragona, i l’altre a Washington University (St. Louis, EEUU) . Yanes és primer coautor de l’article i l’investigador que va iniciar l’estudi, va treure les mostres, va fer les anàlisis comparatives i va ser qui va trobar el DMS. I des de Tarragona, on és el coordinador de la Plataforma de Metabolòmica (http://metabolomicsplatform.com/) i dirigeix el seu propi grup (www.yaneslab.com), ha continuat participant en aquesta recerca com a investigador de la URV i CIBERDEM.

Òscar Yanes és doctor en Bioquímica per la UAB. Després de quatre anys fent el postdoctorat a Califòrnia com a investigador associat a l’Institut d’Investigació Scripps,  l’any passat va tornar a Catalunya i va triar la URV, perquè disposa de la Plataforma de Metabolòmica i és on ha trobat les condicions que li permeten desenvolupar la seva recerca. Actualment és investigador i professor associat de la URV.