Produrre nuovi neuroni è una sfida che si può vincere

10 April 2013

Migliorare la produzione di neuroni negli anziani con declino della cognizione è una grande sfida per una società che invecchia e per l'emergere di condizioni neuro-degenerative come l'Alzheimer.

Ricercatori dell'INSERM e della CEA hanno recentemente dimostrato che il blocco farmacologico della molecola TGFβ migliora la produzione di nuovi neuroni nei modelli di topo.

Questi risultati, pubblicati sulla rivista EMBO Molecular Medicine, sono un incentivo allo sviluppo di terapie mirate che consentano una migliore produzione di neuroni per alleviare il declino cognitivo negli anziani e ridurre le lesioni cerebrali causate dalla radioterapia.

Nel cervello adulto si formano con regolarità nuovi neuroni, per garantire il mantenimento di tutte le nostre capacità cognitive. Questo processo, chiamato neurogenesi, può essere influenzato negativamente da varie situazioni e soprattutto dall'invecchiamento e dal trattamento radioterapico di un tumore al cervello (infatti l'irradiazione di determinate aree del cervello è una terapia aggiuntiva centrale per i tumori cerebrali di adulti e bambini).

Secondo alcuni studi, la riduzione del nostro "stock" di neuroni contribuisce ad un irreversibile declino della cognizione. Nel topo, per esempio, i ricercatori hanno riferito che l'esposizione del cervello a radiazioni nell'ordine di 15 Gy [1] è accompagnata da perturbazioni alla memoria olfattiva e alla riduzione della neurogenesi. Lo stesso accade nell'invecchiamento, dove una riduzione della neurogenesi è associata a una perdita di certe facoltà cognitive. Nei pazienti sottoposti a radioterapia per rimozione di un tumore al cervello, si possono osservare gli stessi fenomeni.

Come conservare lo "stock di neuroni"

Per farlo, i ricercatori devono scoprire quali fattori sono responsabili della diminuzione della neurogenesi. Al contrario di quanto si credeva, le loro osservazioni iniziali dimostrano che né le pesanti dosi di radiazioni né l'invecchiamento sono responsabili della completa scomparsa delle cellule staminali neurali capaci di produrre neuroni (e quindi originare la neurogenesi). Quelle che sopravvivono restano localizzate in una certa, piccola, area del cervello (la zona sub-ventricolare -SVZ) anche se però non sembrano essere in grado di funzionare correttamente.

Ulteriori esperimenti hanno permesso di stabilire che in entrambe le situazioni, irradiazione e invecchiamento, le cellule staminali sono indotte a diventare dormienti da alti livelli della citochina [2] TGFβ, aumentando la loro suscettibilità all'apoptosi (morte cellulare) e riducendo il numero di nuovi neuroni. "Il nostro studio ha concluso che, sebbene la neurogenesi sia ridotta nell'invecchiamento e dopo una dose elevata di radiazioni, molte cellule staminali sopravvivono per diversi mesi, mantenendo le loro caratteristiche 'staminali' ", spiega Marc-Andre Mouthon, uno dei principali autori della ricerca, condotta in collaborazione con José Pineda e François Boussin.

La seconda parte del progetto ha dimostrato che il blocco farmacologico della TGFβ ripristina la produzione di nuovi neuroni in topi irradiati o che invecchiano. Per i ricercatori, questi risultati incoraggeranno lo sviluppo di terapie mirate a bloccare la TGFβ, per ridurre l'impatto delle lesioni cerebrali causate da radioterapia e migliorare la produzione di neuroni degli anziani con un declino cognitivo.

Note:
[1] Molecola sintetizzata dalle cellule del sistema immunitario, essenziale per la comunicazione tra cellule.
[2] Il dosaggio di radioterapia ricevuto da tessuti viventi è misurato in grays (Gy): 1GY corrisponde al trasferimento di 1 joule per 1 chilogrammo di materia.

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The original English version

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Fonte: INSERM (Institut national de la santé et de la recherche médicale).

Riferimento: Jose R. Pineda, Mathieu Daynac, Alexandra Chicheportiche, Arantxa Cebrian-Silla, Karine Sii Felice, Jose Manuel Garcia-Verdugo, François D. Boussin, Marc-André Mouthon. Vascular-derived TGF-β increases in the stem cell niche and perturbs neurogenesis during aging and following irradiation in the adult mouse brain. EMBO Molecular Medicine, 2013; 5 (4): 548 DOI: 10.1002/emmm.201202197.

Pubblicato in Science Daily il 9 Aprile 2013 - Traduzione di Franco Pellizzari.

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