El glucogen cerebral i les malalties neurodegeneratives

El glucogen és un polímer de glucosa que constitueix l’únic dipòsit de carbohidrats en els mamífers. En els darrers anys, el glucogen cerebral ha passat a ser considerat un important actor en el metabolisme cerebral, estant implicat en el desenvolupament de malalties neurodegeneratives.

El Dr. Jordi Duran, investigador i professor del Departament de Bioenginyeria d’IQS School of Engineering, és un dels experts en la recerca sobre la importància del glucogen en el funcionament normal del cervell, així com les conseqüències patològiques derivades de la seva acumulació excessiva.

Destaquen les seves investigacions sobre la malaltia de Lafora, una malaltia neurodegenerativa greu que es caracteritza per l’acumulació al cervell de dipòsits de glucogen, coneguts com cossos de Lafora. Les recerques prèvies del Dr. Duran i el seu equip han demostrat que aquesta acumulació al cervell és la causa de la malaltia de Lafora. L’excés de glucogen a astròcits i neurones té efectes dramàtics sobre la funció cerebral. Tots aquests estudis (veure estudis al final del text) es duen a terme amb col·laboradors de prestigi com són l’Institut de Recerca Biomèdica (IRB), l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) i la Universitat de Kentucky.

Anant un pas més enllà, el Dr. Duran lidera actualment el projecte “Physiological & Pathological Roles of Brain Glycogen” (PPRBG), recerca que ha rebut finançament dins de la convocatòria “Proyectos I+D. Generación del Conocimiento” del Ministerio de Ciencia e Innovación – Agencia Estatal de Investigación.

L’objectiu general del projecte és aprofundir en l’estudi tant d’aspectes fisiològics com patològics del glucogen cerebral, per tal d’avançar en el coneixement científic que pugui assentar les bases per tractaments en malalties neurodegeneratives com la malaltia de Lafora, però també en altres malalties neurològiques on el glucogen cerebral podria tenir un paper important, com són la epilèpsia, la malaltia d’Alzheimer o l’esclerosi lateral amiotròfica (ELA), entre d’altres.

El fet d’estudiar alhora tant aspectes fisiològics com patològics del glucogen cerebral ofereix una excel·lent oportunitat per avançar en el coneixement científic que pugui assentar les bases de tractaments d’aquelles malalties relacionades amb el metabolisme del glucogen al cervell.

Estudis previs

1 Pellegrini P, Hervera A, Varea O, Brewer MK, López-Soldado I, Guitart A, Aguilera M, Prats N, Del Río JA, Guinovart JJ, Duran J., Impairs Glycogen Aggregation and Exacerbates Pathology in a Mouse Model of Myoclonic Epilepsy of Lafora. Mol Neurobiol. 2021. doi: 10.1007/s12035-021-02682-6 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34962634/

2 Duran J, Hervera A, Markussen KH, Varea O, López-Soldado I, Sun RC, Del Río JA, Gentry MS, Guinovart JJ. Astrocytic glycogen accumulation drives the pathophysiology of neurodegeneration in Lafora disease. Brain. 2021, 44(8):2349-2360. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33822008/

3 Varea O, Duran J, Aguilera M, Prats N, Guinovart JJ. Suppression of glycogen synthesis as a treatment for Lafora disease: Establishing the window of opportunity. Neurobiol Dis. 2021, 147:105173. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33171226/

4 Duran J, Brewer MK, Hervera A, Gruart A, Del Rio JA, Delgado-García JM, Guinovart JJ.
Lack of Astrocytic Glycogen Alters Synaptic Plasticity but Not Seizure Susceptibility. Mol Neurobiol. 2020, 57(11):4657-4666. doi: 10.1007/s12035-020-02055- https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32770452/