Un equip de recerca de l'Institut de Biologia Evolutiva (IBE), un centre mixt de la Universitat Pompeu Fabra (UPF) i el Consell Superior d'Investigacions Científiques (CSIC), ha identificat el mecanisme clau que regula la mida final dels insectes.  Fins ara, es sabia que els nivells d’hormones esteroides durant el desenvolupament és un dels factors més importants que determinen la mida final de molts animals, incloent els humans, però se'n desconeixia el mecanisme de regulació. Ara aquest estudi publicat a la revista Current Biology revela el principal sistema de regulació de la producció de les hormones esteroides a l'organisme model Drosophila melanogaster. El mecanisme identificat podria ajudar a comprendre millor per què els diferents animals tenen mides diferents i també com s'estableix l'inici de la pubertat.

La mida final dels animals és determinada per factors interns, com la informació genètica o els nivells d'algunes hormones, i externs, com la nutrició o la temperatura. Fins ara, es coneixia que les hormones esteroides, una família de molècules generades a partir del colesterol a les gònades i glàndules suprarenals, promouen la finalització del període de creixement mitjançant el desenvolupament dels caràcters adults en molts animals - incloent els humans. En els insectes, aquesta família d'hormones desencadenen la metamorfosi, el procés que permet la formació dels òrgans de la forma adulta. No obstant això, es desconeixien els mecanismes moleculars que regulen la síntesi d’aquestes hormones.

Ara, un equip de recerca de l'IBE ha identificat el mecanisme que regula les hormones esteroides a l'organisme model Drosophila melanogaster, comunament conegut com a mosca del vinagre. "Fins ara, només s’havien identificat senyals que modulaven la producció d’aquestes hormones, en canvi el nostre estudi ha demostrat que la via de senyalització d’EGF  (acrònim de l'anglès Epidermal Growth Factor, un factor de creixement i proliferació cel·lular molt conservat en animals) és la més important per a la producció i secreció d’aquestes hormones", comenta el Xavier Franch, co-investigador principal del grup "laboratori d’Evolució i Desenvolupament" de l'IBE i co-responsable de l'estudi. "Hem vist que mosques modificades genèticament que no activen aquesta via a la glàndula protoràcica, el teixit específic que sintetitza aquestes hormones, no poden iniciar la metamorfosi i per tant segueixen creixent en un estadi juvenil. En canvi, mosques que tenen aquesta via sobre-activada entren en la metamorfosi prematurament, produint individus més petits del compte", afegeix la investigadora postdoctoral Josefa Cruz, part de l'equip i primera autora de l'estudi.

La recerca, que llença llum sobre els mecanismes que controlen la mida dels insectes, obre la porta a comprendre millor per què els diferents animals tenen mides diferents. En els éssers humans, les hormones esteroides determinen el moment d’inici de la pubertat i la mida final de l'individu. Desxifrar la regulació d'aquestes hormones permetria entendre millor com s’estableix l’inici de l’adolescència, així com el disseny de fàrmacs per a tractar la pubertat prematura. "Cada vegada es detecten més casos de pubertat prematura associades a l'obesitat, sobretot en noies, que provoca una aturada del creixement i conseqüentment una disminució de la seva estatura quan arriben a l'edat adulta. "Tenint en compte que la via de senyalització d’EGF està conservada també en humans, seria interessant estudiar si aquesta regulació que hem descrit en insectes es troba conservada en humans", comenta el David Martín, co-investigador principal del mateix grup i co-responsable de l'estudi.

L'estudi ha estat finançat pel MINECO i la Generalitat de Catalunya.

Article referenciat: Josefa Cruz, David Martín and Xavier Franch-Marro; Egfr signaling is a major regulator of ecdysone biosynthesis in the Drosophila Prothoracic Gland. Current Biology, 2020. DOI: 10.1016/j.cub.2020.01.092