Ricerche

La scoperta potrebbe essere utile per sviluppare nuove terapie per la sclerosi multipla, le neurodegenerazioni e il cancro al cervello

Una nuova ricerca svolta all'Oregon Health & Science University di Portland (Oregon) e pubblicata su Nature Neuroscience, svela per la prima volta la funzione di una giunzione poco compresa tra cellule nel cervello, che potrebbe avere importanti implicazioni per il trattamento di condizioni che vanno dalla sclerosi multipla (SM) all'Alzheimer a un tipo di cancro al cervello noto come glioma.

I neuroscienziati si sono concentrati sulla giunzione (sinapsi) che collega i neuroni a una cellula non neuronale, chiamata 'cellula precursore degli oligodendrociti' (OPC, oligodendrocyte precursor cell). Le OPC possono differenziarsi in oligodendrociti, che producono una guaina, chiamata mielina, che copre l'assone di ciascun neurone, la sua 'coda' che trasmette i segnali elettrici alle altre cellule.

Lo studio ha scoperto che queste sinapsi hanno un ruolo fondamentale nella produzione di quella mielina.

"Questa è la prima indagine su queste sinapsi nei tessuti vivi", ha dichiarato l'autrice senior Kelly Monk PhD, prof.ssa e condirettrice del Vollum Institute dell'OHSU. “Ciò ci permette di capire le proprietà fondamentali, di base, del funzionamento di queste cellule nel normale sviluppo. In futuro, potremmo guardare come funzionano in modo diverso nel contesto dei pazienti con SM".

L'esistenza di queste sinapsi è stata scoperta da ricercatori dell'OHSU, e pubblicata su Nature nel maggio 2000. Fino a quel momento, le sinapsi nel cervello erano conosciute solo per trasportare neurotrasmettitori tra i neuroni, quindi la scoperta di una sinapsi tra neuroni e le OPC è arrivata come una rivelazione.

"Dopo due decenni, non sapevamo ancora cosa fanno queste sinapsi", ha detto la Monk.

Gli scienziati hanno affrontato il problema usando la scansione a cellula singola del tessuto vivo nel pesce zebra, il cui corpo trasparente consente ai ricercatori di vedere i meccanismi interni del loro sistema nervoso centrale in tempo reale. Con nuovi potenti strumenti di scansione, la farmacologia e l'editing genico, i ricercatori sono riusciti a usare le sinapsi neuroni-OPC per prevedere i tempi e la posizione della formazione di mielina.

I risultati sono probabilmente solo la punta dell'iceberg in termini di comprensione dell'importanza di queste sinapsi, ha affermato l'autore principale Jiaxing Li PhD, postdottorato nel laboratorio della Monk. Le cellule precursori degli oligodendrociti formano circa il 5% di tutte le cellule nel cervello, il che significa che le sinapsi che esse formano con i neuroni potrebbero essere rilevanti per molte malattie, inclusi i tumori cancerosi.

Li ha osservato che studi precedenti avevano suggerito un ruolo delle OPC in una serie di condizioni neurodegenerative, che includono disturbi demielinizzanti come la SM, malattie neurodegenerative come l'Alzheimer e persino disturbi psichiatrici come la schizofrenia.

Dimostrando la funzione di base della sinapsi tra neuroni e OPC, Li ha affermato che lo studio può portare a nuovi metodi di regolazione della funzione delle OPC per alterare la progressione di una malattia. Ad esempio, queste sinapsi potrebbero essere la chiave per promuovere la remielinizzazione in condizioni come la SM, in cui la mielina si è degradata. Nella SM, questo degrado può rallentare o bloccare i segnali elettrici richiesti affinché le persone possano vedere, muovere i muscoli, sentire sensazioni e pensare.

"Potrebbe esserci un modo per intervenire in modo da aumentare la guaina della mielina", ha detto Jiaxing Li.

La Monk ha affermato che la scoperta potrebbe essere immediatamente rilevante per il cancro.

"Nel glioma, queste sinapsi sono dirottate per guidare la progressione del tumore", ha detto. "Potrebbe essere possibile modulare il segnale sinaptico coinvolto nella formazione del tumore, consentendo comunque la normale segnalazione sinaptica".

Anche se queste cellule precursori comprendono circa il 5% di tutte le cellule cerebrali umane, solo una frazione continua a formare oligodendrociti.

"Sembra abbastanza chiaro che queste OPC hanno altre funzioni oltre a formare oligodendrociti", ha detto la Monk. "Dal punto di vista evolutivo, non ha senso avere così tante di queste cellule precursori nel cervello se non fanno qualcosa. La loro connessione sinaptica con i neuroni, quindi, probabilmente ha un ruolo fondamentale nel cervello ed è degna di ulteriore esplorazione".