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Caccia alla bella staminale addormentata nel cervello

Negli esseri umani adulti la genesi di nuovi neuroni è molto limitata: quando muoiono non vengono sostituiti. Eppure certi tipi di lesione possono stimolarla. Recentemente abbiamo capito come.
Il racconto si inserisce nella Proposta di Lettura Magnifiche presenze. Visioni dantesche nella ricerca di oggi. La scelta dell'estratto della Divina Commedia e il relativo commento sono a cura del professor Donato Pirovano e del Comitato studentesco Per correr miglior acque.

Venne una donna, e disse: “I’ son Lucia:
lasciatemi pigliar costui che dorme;
sì l’agevolerò per la sua via”.

(Purgatorio IX, 55 - 57)

Così come Santa Lucia discende dall’Empireo in Purgatorio per sostenere Dante, il quale si è addormentato, e permettergli di proseguire nel suo cammino, così nel nostro cervello ci sono dei neuroni di sostegno, detti astrociti, che si attivano per sostituire i neuroni danneggiati e venuti meno. Questi astrociti, come la santa, possono spostarsi all’interno di un sistema fisso di aree a causa di un’alterazione delle condizioni normali, rispettivamente un trauma o una lesione celebrale per le cellule nervose e il viaggio di un mortale nel regno ultraterreno per la santa.


CACCIA ALLA BELLA STAMINALE ADDORMENTATA NEL CERVELLO

Alcuni organi, come la pelle, possono rigenerare i propri elementi cellulari grazie a cellule staminali. Il cervello invece non ha capacità rigenerative: quando i neuroni muiono non vengono sostituiti da nuove cellule e quindi il numero totale di neuroni di cui siamo dotati nei primi anni della vita tende a diminuire. O almeno questo è quello che si pensava fino all’inizio degli anni ‘90, quando, a sorpresa, in due sue piccole regioni vennero isolate in vitro cellule staminali, cioè in grado di autorinnovarsi e di produrre i principali tipi cellulari cerebrali: astrociti, oligodendrociti e neuroni. Questo risultato tecnicamente rispetta la definizione di cellula staminale, ma non chiarisce un dettaglio: che neuroni possono produrre? Esistono migliaia di tipi diversi di neuroni, ed è ormai chiaro che durante lo sviluppo, neuroni diversi vengono prodotti da cellule staminali diverse. Studi nel ratto e nel topo mostrano infatti che solo due tipi di cellule staminali sono normalmente attive negli adulti e che esse producono solo interneuroni olfattivi e granuli del giro dentato. Una goccia nel mare!

All’inizio del nuovo millennio si scoprì però che dopo alcune lesioni, come l’ictus, molti nuovi neuroni compaiono come per magia nelle regioni lesionate. I giovani neuroni hanno vita breve e non si è ancora capito di che tipo siano. Questo indica però l’esistenza di un potenziale staminale latente: una bella addormentata. Ma dove risiede questa principessa dormiente? Ha delle sorelle? Quali neuroni produce? Si risveglia anche con un bacio o solo con una botta in testa? Un primo indizio circa l’identità della bella addormentata viene dalla scoperta che le cellule staminali normalmente attive sono astrociti, cellule di supporto del sistema nervoso. Come tutte le principesse, questi astrociti “speciali” risiedono in microambienti particolari, separati dal resto del cervello, normalmente considerato non adatto a cellule di quel rango e popolato solo da astrociti “comuni”, privi di poteri taumaturgico-staminali.

Cosa c'entro io in questa storia?
Già dalla tesi di laurea, e poi con il dottorato, insieme ai professori Aldo Fasolo e Paolo Peretto, scoprimmo che nel coniglio, contrariamente al topo, in una regione nota come striato, un gran numero di nuovi neuroni è prodotto localmente ogni giorno. Successivamente mostrammo che questo avveniva anche nella cavia e persino nel topo, in due modelli di danno cerebrale. Diversi indizi suggerivano che questi neuroni fossero prodotti da astrociti “comuni”, ma per dimostrarlo ci vollero quattro anni di lavoro e il contributo cruciale di Giulia Nato, una brillante dottoranda (Nato et al. 2015). In contemporanea Jonas Frisen al Karolinska Institute di Stoccolma ha raggiunto lo stesso risultato (Magnusson et al. 2014): se lo dice lui ci credo!

Per riassumere: inizialmente si pensava che il cervello non avesse cellule staminali, poi si scoprì che forse ne aveva qualcuna e ora, se davvero tutti gli astrociti avessero questo potenziale, di staminali ne avremmo anche troppe! Resta da chiarire quali neuroni sappiano produrre queste belle addormentate. Insieme a Giulia, e con la collaborazione della professoressa Annalisa Buffo ci stiamo lavorando sodo. Ma questa è un’altra storia. E ve la racconterò in un mio prossimo Racconto di Ricerca!


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