Scoperta fonte di neuroni nel cervello, in futuro cellule staminali ripareranno le lesioni

I ricercatori dell’University Medical Center hanno scoperto che una ‘fonte di giovinezza’ che produce nuovi neuroni nei cervelli dei roditori, è presumibilmente presente anche nel cervello umano. L’esistenza di un sistema di supporto vitale cellulare intorno a cellule staminali nel cervello spiega come mai le stesse cellule staminali non siano in grado di generare neuroni in laboratorio, ponendo un ulteriore ostacolo al loro utilizzo per rimediare per esempio alle lesioni.

“Crediamo che queste scoperte possano avere importanti sviluppi per la medicina umana”, sostiene Chay Kuo, ricercatore e assistente di Biologia cellulare e principale autore dello studio. La notizia è sulla copertina del numero di luglio di Neuron, pubblicato online il 14 luglio.

Gli scienziati hanno scoperto che delle cellule ependimali, simili a cellule epiteliali – e non le cellule staminali stesse- sostengono una particolare struttura che rende le cellule staminali neurali capaci di neuro genesi.

Attualmente però, quando le cellule staminali neurali vengono prelevate per una coltura biologica in laboratorio, le cellule ependimali non traslocano con loro, e questo potrebbe costituire un problema.

“Le cellule staminali neurali in laboratorio smettono di produrre neuroni come fanno all’interno del cervello” sostiene Kuo. “Invece spesso producono astrociti, un tipo di cellula che potrebbe essere utile per trapianti nel cervello.” Kuo ha aggiunto anche che una crescita incontrollata di astrociti può generare tumori cerebrali.

Attraverso una serie di esperimenti, i ricercatori hanno scoperto che la produzione di nuovi neuroni dipende da quelle che lui definisce “sorelle bruttine” delle cellule staminali, le cellule ependimali che hanno la superficie ricoperta di ciglia lunghe e motorie simili a capelli. Kuo decise di studiare queste cellule poiché i ventricoli laterali del cervello, dove risiedono le cellule staminali neurali, sono anche un’area di sviluppo per cellule ependimali.

“I progenitori gliali comuni, nello sviluppo del sistema nervoso che avviene prima della nascita, generano sia le cellule ependimali che quelle staminali adulte”, sostiene Kuo. “Quindi è ragionevole studiare anche queste cellule di nicchia. C’è questa fonte di giovinezza nel cervello adulto che proficuamente produce nuovi neuroni”, continua Knuo. “Eppure non sappiamo come questa fonte sia costruita o mantenuta.”

Kuo e i suoi colleghi hanno scoperto che il fattore di trascrizione Foxj1, una classe di proteine specializzate che modificano altri geni, è fondamentale nel fornire istruzioni alle cellule ependimali per cambiare forma e assemblarle in strutture simili a girandole che circondano le cellule staminali. Il ricercatore sostiene che le membrane laterali delle cellule ependimali mature assumono la forma delle rotelle meccaniche o delle dita intrecciate.

I ricercatori sono riusciti a stabilire che la proteina strutturale Ankyrin 3 era stata mutata da Foxj1 in queste cellule ependimali per fornire supporto strutturale alle delicate cellule staminali neurali. I segnali generati da questo supporto potrebbero essere importanti per permettere alle cellule staminali neurali di produrre neuroni sfruttabili in terapie mediche.

I prossimi studi saranno rivolti ai dettagli del meccanismo per poterne sapere di più. “Capire il contesto in cui avviene la produzione neurale nel cervello adulto sarà fondamentale per le future strategie terapeutiche che utilizzano cellule staminali umane per sostituire i neuroni”, conclude Kuo.