Tessuto cerebrale-Immagine Credit Public Domain.
I ricercatori della LMU hanno dimostrato in un modello di pesce zebra che due proteine prevengono la formazione di cicatrici nel cervello, migliorando così la capacità del tessuto di rigenerarsi.
Mentre le cellule si rinnovano regolarmente nella maggior parte dei tessuti endogeni, 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 scienziata della LMU, la Prof.ssa Magdalena Götz, i giovani neuroni nei pazienti con lesioni cerebrali non sono in grado di integrarsi nelle reti neurali esistenti e sopravvivere, al di fuori di due aree specifiche del cervello.
Ciò sembra essere dovuto alle cellule gliali che formano il tessuto di supporto nel cervello. La microglia in particolare innesca infiammazioni e porta a cicatrici che isolano il sito danneggiato dal cervello sano, ma a lungo andare impediscono la corretta incorporazione di nuovi neuroni nei circuiti. Il modo in cui il corpo regola tali meccanismi era precedentemente sconosciuto.
Ora un team guidato dal biologo della LMU Prof. Jovica Ninkovic ha dimostrato in un aarticolo pubblicato da Nature Neuroscience che ridurre la reattività della microglia è fondamentale per prevenire infiammazioni croniche e cicatrici tissutali e quindi per migliorare la capacità di rigenerazione.
Come guariscono le lesioni del SNC nel pesce zebra
A differenza dei mammiferi, il sistema nervoso centrale (SNC) del pesce zebra ha poteri rigenerativi eccezionali. In caso di lesione, le cellule staminali neurali generano neuroni longevi, tra le altre risposte. Inoltre, le lesioni del sistema nervoso centrale provocano una reattività meramente transitoria delle cellule gliali nel pesce zebra, che facilita l’integrazione delle cellule nervose nelle regioni danneggiate del tessuto. “L’idea era di chiarire le differenze tra zebrafish e mammiferi in modo da capire quali percorsi di segnalazione nel cervello umano inibiscono la rigenerazione e come potremmo essere in grado di intervenire”, afferma Ninkovic.
Gli scienziati hanno deliberatamente inflitto lesioni al sistema nervoso centrale nel pesce zebra, provocando l’attivazione della microglia. Allo stesso tempo, i ricercatori hanno trovato un accumulo di goccioline lipidiche e condensati di TDP-43 nelle lesioni. Ad oggi, la proteina TDP-43 è stata principalmente associata a malattie neurodegenerative.
Anche la granulina ha svolto un ruolo importante nel modello del pesce zebra. Questa proteina ha contribuito alla rimozione delle goccioline lipidiche e dei condensati di TDP-43, dopodiché le microglia sono passate dalla loro forma attivata a quella di riposo. Il risultato è stato la rigenerazione senza cicatrici della ferita. Il pesce zebra con carenza di granulina indotta sperimentalmente, al contrario, ha mostrato una scarsa rigenerazione della lesione simile a quella che vediamo nei mammiferi. “Sospettiamo quindi che la granulina svolga un ruolo importante nella rigenerazione dei nervi nel pesce zebra“, afferma Ninkovic.
Dalla ricerca di base all’applicazione
Per approfondire ulteriormente il confronto tra esseri umani e pesci zebra, il team di Ninkovic ha studiato il tessuto cerebrale di pazienti che erano morti per lesioni cerebrali. Anche qui c‘era una correlazione tra l’estensione dell’attivazione della microglia e l’accumulo di goccioline lipidiche e condensati di TDP-43 trovati nel tessuto cerebrale. Le corrispondenti vie di segnalazione nel tessuto cerebrale umano erano quindi paragonabili a quelle del pesce zebra.
Lo studio della LMU offre “il potenziale per nuove applicazioni terapeutiche negli esseri umani”. Come passo successivo, i ricercatori hanno in programma di indagare se i composti noti a basso peso molecolare sono adatti per inibire le vie di segnalazione dell’attivazione della microglia, promuovendo così la guarigione delle lesioni neurali. I modelli di pesce zebra verranno riutilizzati in questa fase preclinica.
Fonte:Nature Neuroscience
