Fattore di crescita eritropoietina-immagine: oligodendrociti maturi che formano mielina, provenienti dalla corteccia cingolata di un topo maschio di 5 mesi, ricoprono le lunghe proiezioni delle cellule nervose con uno strato protettivo di mielina (segni rossi e gialli). Credito: KA Nave
Nel cervello, non è importante solo il modo in cui le cellule nervose inviano segnali, ma anche la velocità con cui lo fanno. Affinché le informazioni fluiscano senza intoppi, è necessaria una sorta di isolamento biologico. A questo scopo, il cervello forma cellule specializzate chiamate oligodendrociti. Questi rivestono i prolungamenti più lunghi delle cellule nervose, gli assoni, con uno strato protettivo di mielina.
Simile all’isolamento dei cavi elettrici, questo strato garantisce una trasmissione efficiente e rapida dei segnali elettrici. Senza l’aiuto degli oligodendrociti, il cervello sarebbe più lento, più soggetto a malfunzionamenti e molte funzioni complesse del pensiero, della sensibilità e del movimento sarebbero difficilmente possibili.
Influenza dell’EPO sullo sviluppo e la maturazione degli oligodendrociti
I ricercatori del Max Planck Institute for Multidisciplinary Sciences di Gottinga e del Central Institute of Mental Health (CIMH) di Mannheim hanno scoperto un fattore di influenza finora sconosciuto su queste cellule specializzate.
Un team guidato dalla Prof.ssa Dr.ssa Hannelore Ehrenreich e dal Prof. Dr. Klaus-Armin Nave è riuscito a dimostrare, in esperimenti sui topi, che il fattore di crescita eritropoietina (EPO), noto per l’emopoiesi, promuove lo sviluppo e la maturazione degli oligodendrociti, da cellule precursori immature a cellule mieliniche completamente mature. Ciò che è particolarmente interessante è che anche l’EPO del corpo, prodotta nel cervello durante lo sforzo mentale o fisico , mostra effetti simili.
“Siamo riusciti a dimostrare che l’EPO stimola lo sviluppo degli oligodendrociti e quindi supporta la formazione degli strati protettivi di mielina che circondano le cellule nervose. È interessante notare che l’EPO non agisce solo come un farmaco esterno, ma viene anche prodotta dall’organismo stesso, ad esempio attraverso l’attività fisica o mentale“, afferma la Prof.ssa Dr.ssa Hannelore Ehrenreich, responsabile della Medicina Sperimentale presso il CIMH e ultima autrice dello studio pubblicato su Nature Communications.
“Ciò conferma la nostra ipotesi secondo cui l’esercizio fisico e l’attività cognitiva possono migliorare direttamente la struttura del cervello tramite il sistema EPO”, aggiunge il Prof. Dr. Klaus-Armin Nave, Direttore del Max Planck Institute for Multidisciplinary Sciences.
Attraverso analisi specifiche di singoli nuclei cellulari (sequenziamento di RNA a singolo nucleo), gli scienziati hanno individuato numerosi geni attivati o soppressi dall’EPO, molti dei quali sono correlati alla maturazione cellulare, alla segnalazione e alle capacità cognitive. Inoltre, i topi privi di uno specifico recettore per l’EPO negli oligodendrociti maturi hanno mostrato lievi alterazioni nella struttura mielinica dell’ippocampo, un’area importante per l’apprendimento e la memoria. Questi animali hanno ottenuto risultati peggiori anche in test di memoria impegnativi.
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Nuovi approcci terapeutici
I risultati suggeriscono che l’EPO non è utile solo per la formazione del sangue, da cui deriva il suo nome, ma svolge anche un ruolo chiave nei processi di apprendimento e pensiero. Poiché l’EPO è già approvata come farmaco e può essere prodotta naturalmente dall’organismo, ciò apre nuove prospettive terapeutiche.
“In futuro, l’EPO potrebbe contribuire a curare disturbi cognitivi o malattie neurodegenerative come l’Alzheimer, sia come farmaco, sia tramite l’attivazione mirata del sistema EPO dell’organismo, ad esempio tramite l’allenamento motorio-cognitivo“, afferma il Prof. Ehrenreich.
Fonte: Nature Communications