La inflamació es desencadena pel sistema immunitari i forma part de la resposta natural de l'organisme a lesions o malalties. Tanmateix, recentment s'ha vist que la inflamació anormal és un segell distintiu de patologies que no s'havien relacionat intrínsecament amb el sistema immunitari. És el cas de diverses malalties neurològiques, de les quals cada vegada tenim més proves del seu estat neuroinflamatori desregulat.

Les principals cèl·lules immunitàries del Sistema Nerviós Central (SNC) es denominen micròglies, que poden considerar-se els macròfags residents del cervell. Són, per tant, les encarregades de desencadenar la inflamació en el cervell, quan aquesta és necessària. A més, la micròglia forma part d'una àmplia xarxa de mecanismes essencials pel bon funcionament del cervell, com la remodelació de la connectivitat sinàptica i la mielinització. No obstant això, quan s'exposa a estímuls nefastos, la micròglia passa d'una forma allargada i ramificada en repòs a un estat ameboide activat, unit a un fenotip proinflamatori general potenciat.

Les primeres proves amb anàlisi massiva proposaven un mecanisme en el qual la proinflamació es consideraria neurotòxica però, amb l'aparició de les tecnologies single-cell, va augmentar significativament la comprensió de les modificacions transcriptòmiques en malalties neurodegeneratives. Aquesta millor comprensió va conduir a la descripció del fenotip de micròglia associada a malalties (DAM, en les seves sigles en anglès), que ha servit com a criteri de referència de la desregulació de la micròglia en patologies. No obstant això, l'escalabilitat de l'anàlisi single-cell de la micròglia continuava sent un repte, ja que només representa el 5% de les cèl·lules cerebrals humanes, i això dificulta la caracterització de subpoblacions més petites amb fenotips més específics.

Un equip de recerca dirigit pel Dr. Esteban Ballestar, de l'Institut de Recerca contra la Leucèmia Josep Carreras, ha desenvolupat una eina per superar aquesta limitació: l'Atles de Micròglia Humana (HuMicA), amb 90.716 cèl·lules mieloides i posat a disposició com a recurs públic. Segons el Dr. Ricardo Martins-Ferreira, autor principal de l'estudi, “el HuMicA ajuda a esclarir el paper de la micròglia en malalties, però també a comprendre millor la biologia de la pròpia micròglia. La signatura DAM és insuficient per comprendre plenament el comportament de la micròglia en malalties, i els estudis a gran escala permeten desglossar-la en subpoblacions més específiques i detallades. Considerem que les contribucions del HuMicA en aquest camp no acaben aquí, ja que pretenem que la comunitat l'utilitzi com a font oberta”.

L'estudi que va donar lloc al HuMicA és una col·laboració amb la Dra. Ariadna Laguna, de l'Institut de Recerca Vall d'Hebron, el Dr. Paulo Pinho e Costa, de la Facultat de Medicina i Ciències Biomèdiques de la Universitat de Porto, i la Dra. Elisabetta Mereu, de l'Institut de Recerca contra la Leucèmia Josep Carreras. S'ha publicat recentment a la reconeguda revista Nature Communications i és el resultat d'una anàlisi integrada de dades RNA-seq single-cell de micròglia humana en sis patologies: la malaltia d'Alzheimer, el trastorn de l'espectre autista, l'epilèpsia, la COVID-19, malalties dels cossos de Lewy (inclosa la malaltia de Parkinson) i l'esclerosi múltiple, en comparació amb controls sans.

Els resultats revelen nou subpoblacions, que demostren que la micròglia existeix sota la forma de grups de cèl·lules transcripcionalment diferents. Una d'elles va mostrar una signatura associada al fenotip DAM acoblat al metabolisme lipídic (GPNMB-high Lipo.DAM) i s'expandia en la malaltia d'Alzheimer i en l'esclerosi múltiple. Les proves experimentals corroboren part dels resultats i plantegen de la rellevància d'aquesta població en altres malalties.

La principal conclusió de l'estudi destaca la rellevància de la subpoblació GPNMB-high, més evident en la malaltia d'Alzheimer, però rellevant també en altres malalties. El Dr. Esteban Ballestar, autor principal de l'estudi, confia que “la signatura Lipo.DAM pugui esclarir la influència de la micròglia en el desenvolupament de malalties neurodegeneratives i pugui servir com a referència pel desenvolupament de teràpies immunològiques pel tractament d'aquestes malalties del SNC”.

Aquesta recerca ha rebut finançament del Ministeri de Ciència i Innovació (MICINN), la Generalitat de Catalunya a través d’AGAUR, el Govern d'Espanya a través de ISCII-FEDER, la Fundação para Ciência e Tecnologia, ITR - Laboratory for Integrative and Translational Research in Population Health. No s'han utilitzat eines d’IA generativa per l'elaboració d'aquesta notícia.

Article de referència: Ricardo Martins-Ferreira, Josep Calafell-Segura, Bárbara Leal et al. (2024). “The Human Microglia Atlas (HuMicA) Unravels Changes in Disease-Associated Microglia Subsets across Neurodegenerative Conditions”. Nature Communications. https://www.nature.com/articles/s41467-025-56124-1