Identificati i fattori chiave per la rigenerazione del tessuto cerebrale
I ricercatori hanno dimostrato che due proteine prevengono la formazione di cicatrici nel cervello, migliorando così la capacità di rigenerazione dei tessuti
Mentre le cellule si rinnovano regolarmente nella maggior parte dei tessuti, il numero di cellule nervose nel cervello umano e nel midollo spinale rimane costante. Sebbene le cellule nervose possano rigenerarsi nel cervello dei mammiferi adulti, come ha precedentemente dimostrato la professoressa Magdalena Götz, scienziata della Ludwig-Maximilians-Universitaet (LMU), di Monaco, i giovani neuroni dei pazienti con lesioni cerebrali non sono in grado di integrarsi nelle reti neurali esistenti e di sopravvivere. Ciò sembra essere dovuto alle cellule gliali, che costituiscono il tessuto di supporto del cervello. La microglia, in particolare, scatena infiammazioni e provoca cicatrici che isolano il sito leso dal cervello sano, ma a lungo andare impediscono la corretta incorporazione di nuovi neuroni nei circuiti. Il modo in cui l’organismo regola questi meccanismi era finora sconosciuto.
Ora, un team guidato dal biologo cellulare della LMU, Prof. Jovica Ninkovic, ha dimostrato che la riduzione della reattività della microglia è fondamentale per prevenire le infiammazioni croniche e le cicatrici tissutali al fine di migliorare la capacità di rigenerazione.
Per lo studio, le sperimentazioni sono state portate avanti sui pesci zebra. A differenza dei mammiferi, il sistema nervoso centrale (SNC) del pesce zebra ha un eccezionale potere rigenerativo. In caso di lesione, le cellule staminali neurali generano, tra le altre risposte, neuroni a lunga vita. Inoltre, in questi pesci, le lesioni al sistema nervoso centrale provocano una reattività solo transitoria delle cellule gliali, che facilita l’integrazione delle cellule nervose nelle regioni lese del tessuto. “L’idea era di individuare le differenze tra i pesci zebra e mammiferi per capire quali vie di segnalazione nel cervello umano inibiscono la rigenerazione e come potremmo intervenire”, spiega Ninkovic.
I pesci zebra aiutano la ricerca
Gli scienziati hanno volontariamente inflitto lesioni al sistema nervoso centrale degli animali, provocando l’attivazione della microglia. Allo stesso tempo, i ricercatori hanno trovato un accumulo di goccioline lipidiche di TDP-43 nelle lesioni. Ad oggi, la proteina TDP-43 è stata associata principalmente alle malattie neurodegenerative.
Anche la granulina ha svolto un ruolo importante nei pesci zebra. Questa proteina ha contribuito alla rimozione della proteina TDP-43. In seguito alla rimozione di TDP-43, la microglia è passata dalla forma attivata a quella a riposo. Il risultato è stata la rigenerazione non cicatrizzata della lesione. Anche la carenza di granulina è stata indotta sperimentalmente, ed ha ha mostrato una scarsa rigenerazione della lesione, infatti gli scienziati sospettano che che la granulina svolga un ruolo importante nella rigenerazione dei nervi nei pesci zebra.
Per approfondire il confronto tra esseri umani e pesci zebra, il team di Ninkovic ha analizzato il materiale proveniente da pazienti deceduti a causa di lesioni cerebrali. Anche in questo caso è stata riscontrata una correlazione tra il grado di attivazione della microglia e l’accumulo di goccioline lipidiche e condensati di TDP-43. Le corrispondenti vie di segnalazione nel tessuto umano erano quindi paragonabili a quelle del pesce zebra.
Il ricercatore della LMU vede “un potenziale per nuove applicazioni terapeutiche nell’uomo”. Il prossimo passo sarà quello di verificare se i composti noti a basso peso molecolare siano adatti a inibire le vie di segnalazione dell’attivazione della microglia, promuovendo così la guarigione delle lesioni neurali.
