Rigenerare cellule del cervello grazie al sangue? Per l’uomo una speranza dai gamberi
Si ampliano le possibilità per terapie contro le malattie neurologiche
[20 Agosto 2014]
I gamberi di fiume riescono a trasformare il sangue in neuroni per rifornire i circuiti degli occhi e dell’olfatto. La scoperta, spiegata in dettaglio da uno studio (Cells from the Immune System Generate Adult-Born Neurons in Crayfish) pubblicato su Developmental Cell conclude che il sistema immunitario di gamberi è quindi in grado di produrre cellule con le proprietà delle cellule staminali. Queste cellule, nell’animale adulto, possono dunque svilupparsi in nuove cellule nervose.
Il team di ricercatori statunitensi del Neuroscience Program del Wellesley College e svedesi dell’Uppsala Universitet che ha realizzato lo studio è convinto che la scoperta un giorno potrebbe aiutare gli esseri umani a rigenerare le loro cellule cerebrali.
Per anni, i ricercatori hanno cercato di determinare come le cellule nervose vengono prodotte e integrate nel cervello per tutta la vita adulta. Il nuovo studio, fornisce la prova che i neuroni adulti nati dei gamberi sono derivati da un particolare tipo di cellule del sangue prodotte dal sistema immunitario.
«I nostri risultati sui gamberi indicano che il sistema immunitario è intimamente legato ai meccanismi della neurogenesi adulta, suggerendo un rapporto molto più stretto tra il sistema immunitario e il sistema nervoso di quanto precedentemente apprezzato», spiega Irene Söderhäll, una biologa dell’università di Uppsala .
In molti organismi adulti, compresi gli esseri umani, alcune parti del cervello vengono continuamente rifornite di neuroni, un processo è fondamentale per la salute e le disfunzioni nella produzione di nuovi neuroni possono contribuire al sorgere di diverse malattie neurologiche, tra cui la depressione ed alcune malattie neurodegenerative.
I ricercatori hanno studiato gamberi per capire come si formano i nuovi neuroni negli organismi adulti: hanno marcato le cellule di un gambero con un composto chiamato Astacina 1 ed usato questo animale come un donatore di sangue per le trasfusioni in un altro gambero, hanno scoperto che le cellule del sangue del donatore potevano generare neuroni nel destinatario. Si è scoperto che modificando leggermente il numero di emociti si cambiava il numero di cellule nella nicchia. Più emociti significava più baby neuroni. New Scientist scrive che la soluzione adottata dal gambero consiste nel creare una “nursery” di baby neuroni, un piccolo grumo alla base del cervello chiamato la nicchia: «Nei gamberi le cellule del sangue [emociti] sono attratti verso la nicchia. Ogni giorno ci sono circa cento cellule in questa zona. Ogni cellula si divide in due cellule figlie, precursori dei neuroni, entrambe le quali migrano fuori dalla nicchia». La fase finale dello sviluppo di questi neuroni è completata in grappoli in un’altra parte del cervello.
Barbara Beltz, del Wellesley College sottolinea che «Queste cellule del sangue, chiamate emociti, hanno funzioni simili a quelle di determinate cellule bianche del sangue dei mammiferi e sono prodotte dal sistema immunitario in un organo che forma il sangue che è funzionalmente analogo al midollo osseo. Quando queste cellule vengono messe in nella circolazione, vengono attratte da una regione specializzata del cervello dove le cellule staminali si dividono ed i loro discendenti si sviluppano in neuroni funzionali».
Il lavoro del team svedese-statunitense dimostra che il sistema immunitario in grado di produrre cellule con caratteristiche delle cellule staminali che possono dare origine a diversi tipi di cellule, comprese le cellule del sangue e le cellule nervose. La plasticità di queste cellule immunitarie nella produzione di neuroni negli animali adulti apre l’affascinante possibilità della presenza di tipi di plasticità simili in altri animali.
La Söderhäll fa notare che «Se ulteriori studi dimostreranno una relazione analoga tra il sistema immunitario e il cervello nei mammiferi, i risultati potrebbero essere sviluppati in una nuova area di ricerca. Anche se c’è un lungo percorso dai gamberi agli esseri umani, spesso possiamo imparare molto da organismi più semplici, ed i risultati potrebbero stimolare una nuova area di ricerca nelle terapie immunitarie per gestire le malattie neurologiche»
Secondo il bollettino scientifico dell’Ue Cordis, «Questi risultati sono così importanti perché mostrano un caso eccezionale di transdifferenziazione – una delle maggiori sfide per la medicina rigenerativa – che avviene in modo naturale in un invertebrato».
La Beltz conclude: «Questo studio però non è sicuramente il punto di arrivo. Come esattamente le cellule del sangue vengono riprogrammate per diventare cellule cerebrali è ancora un mistero. Capire il meccanismo, potrebbe aiutarci a ideare nuove terapie per riprogrammare le cellule umane».