E' stato scoperto da scienziati dell'Università del Nevada di Reno un nuovo meccanismo per guidare la crescita dei nervi (che coinvolge il macchinario della morte cellulare), che potrebbe portare a progressi della medicina e della ricerca neurologica.
Il team ha ottenuto le prove negli studi su moscerini della frutta e segnalano la loro scoperta in un articolo pubblicato nella rivista Cell Reports.
Thomas Kidd, al centro, nel suo laboratorio di scienze biologiche con il post-dottorato Gunnar Newquist e la studente di biologia Kirsti Walker, usa gli studi genetici con i moscerini della frutta per indagare lo sviluppo dei nervi. (Credit: Mike Wolterbeek, University of Nevada, Reno.) |
"Anche se i moscerini sono organismi relativamente semplici, quasi ogni gene identificato in questa specie sembra svolgere funzioni simili negli esseri umani", scrive Thomas Kidd, professore associato nel Dipartimento di Biologia dell'Università, nel cui laboratorio è stato eseguito il lavoro. Il laboratorio di Kidd fa parte del Center for Biomedical Research Excellence Project in Cell Biology of Signaling da $ 10 milioni, dell'Università, finanziato dall'Institute of General Medical Sciences dei National Institute of Health. Il progetto è finanziato anche dalla National Science Foundation.
"I moscerini sono utili perché i meccanismi neurali che stiamo studiando sono simili a quelli dei mammiferi", dice Gunnar Newquist, autore principale dell'articolo su Cell Reports e post-dottorato di neuroscienze nel laboratorio di Kidd. "Abbiamo trovato qualcosa che nessuno ha mai visto prima; che bloccare il percorso della morte cellulare può rendere i nervi privi di spunti di orientamento per capire il modo giusto di connettersi ad altri neuroni. Questo è del tutto inaspettato e nuovo, ma davvero emozionante perché cambia il nostro modo di guardare alla crescita dei nervi. I neuroni hanno una naturale capacità di morire; se non riescono a fare i giusti collegamenti di solito muoiono. I neuroni, come la maggior parte degli altri tipi di cellule, hanno la capacità di commettere suicidio e molti lo fanno durante la formazione del sistema nervoso".
Il cablaggio del sistema nervoso è fatto dagli assoni, estensioni specializzate dei neuroni che trasmettono gli impulsi elettrici. Durante lo sviluppo, gli assoni percorrono lunghe distanze fino ai loro obiettivi, usando segnali nel loro ambiente. Il Netrin-B è uno di quei segnali. Kidd, Newquist e colleghi hanno dimostrato che il Netrin-B mantiene anche in vita i neuroni. "Togliete i Netrin-B e la crescita e la morte cellulare vanno in confusione", spiega Newquist.
Questo li ha portati alla scoperta che il macchinario della morte cellulare è attivo nei nervi in crescita, e sembra essere parte integrante del meccanismo di percorrenza. "Usiamo le genetica dei moscerini della frutta per studiare come questi assoni percorrano queste lunghe distanze correttamente quando si sviluppano", dice Kidd. "Capire i meccanismi che utilizzano per spostarsi è di grande interesse, non solo per comprendere come si forma il nostro cervello, ma anche come punto di partenza per escogitare il modo di stimolare la ricrescita degli assoni dopo una lesione, in particolare una lesione del midollo spinale. Il nostro lavoro suggerisce che le terapie volte a mantenere in vita i neuroni dopo la lesione possono stimolare i neuroni ad iniziare la ricrescita o a far germogliare nuove connessioni".
"Sono molto lieto di vedere che il duro lavoro di Tom e Gunnar è giunto a buon fine", dichiara Chris von Bartheld, direttore di della biologia cellulare COBRE dell'Università e professore alla School of Medicine dell'Università del Nevada. "Collegare la scoperta sul percorso assonale alla segnalazione della morte cellulare apre nuove interessanti strade per comprendere meglio entrambi gli argomenti. Essa mostra anche che il nostro centro di biologia cellulare di recente costituzione sta raggiungendo i suoi obiettivi di produre ricerca biomedica di alto livello".
La ricerca pubblicata su Cell Reports è uno degli punti di interesse principali del laboratorio di Kidd, uno dei cinque progetti di ricerca nel COBRE. Il centro è un forte stimolo per integrare la ricerca in biologia cellulare, biologia dello sviluppo, segnalazione e neuroscienze dell'Università e sviluppare collaborazioni tra ricercatori di base e medici.
Fonte: University of Nevada, Reno. Articolo originale scritto da Mike Wolterbeek.
Riferimento: Gunnar Newquist, J. Michelle Drennan, Matthew Lamanuzzi, Kirsti Walker, James C. Clemens, Thomas Kidd. Blocking Apoptotic Signaling Rescues Axon Guidance in Netrin Mutants. Cell Reports, 2013; DOI: 10.1016/j.celrep.2013.02.017.
Pubblicato in Science Daily il 22 Marzo 2013 - Traduzione di Franco Pellizzari.
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