I ricercatori della University of California di Los Angeles (UCLA) hanno identificato una molecola che, dopo un ictus, invia segnali al tessuto cerebrale per formare nuove connessioni per compensare il danno e avviare la riparazioni al cervello.
“Lo studio, effettuato su un modello animale, è stato il primo a identificare il fattore di crescita di differenziazione 10, o GDF10, una molecola che in precedenza non aveva alcun ruolo noto nel cervello adulto”, ha detto il dottor S. Thomas Carmichael, autore dello studio e Professore e Vice Presidente per la ricerca al Dipartimento di Neurologia della UCLA.
“Il cervello ha una capacità limitata di recupero dopo un ictus”, ha spiegato Carmichael. “La maggior parte dei pazienti colpiti da ictus, migliorano dopo la fase iniziale, ma pochi recuperano completamente. Se i segnali che portano a questo limitato recupero dopo l’ictus possono essere identificati e trasformati in un trattamento, allora si potrebbe migliorare la riparazione del cervello dopo l’ictus”.
Lo studio appare il 26 ottobre 2015 nella prima edizione on line della rivista Nature Neuroscience.
Lo studio durato quasi cinque anni, ha anche mostrato che GDF10 viene rilasciato dopo un ictus negli esseri umani e in molti animali. Carmichael e il suo team hanno iniziato lo studio cercando le molecole prevalenti nel cervello durante il periodo di recupero dopo un ictus ed elencando tutti i geni che sono up- o down-regolati che i ricercatori avevano già identificato durante un precedente studio.
Carmichael ed i suoi colleghi credevano che una delle molecole della lista poteva inviare segnali al cervello per riparare se stesso dopo un ictus ed hanno sottoposto a screening le molecole che avevano mostrato un maggiore incremento nel cervello, dopo l’ictus. Dopo aver constatato che GDF10 poteva essere un possibile segnale per la riparazione del cervello, il team ha analizzato la molecola in una piastra di Petri.
Gli scienziati hanno scoperto che GDF10 promuove la capacità delle cellule cerebrali di formare nuove connessioni e hanno identificato i sistemi di segnalazione che controllano il processo.
“Abbiamo scoperto che GDF10 induce il cervello a formare nuove connessioni dopo l’ictus e che esse mediano il recupero della capacità di controllare il movimento del corpo”, ha detto Carmichael.
Infine, il team ha individuato tutte le molecole che vengono attivate o disattivate da GDF10 nelle cellule del cervello dopo un ictus e ha confrontato l’RNA di queste cellule con l’ RNA di cellule del cervello in fase di sviluppo e durante l’apprendimento normale. Il confronto è stato realizzato anche con l’RNA di cellule del cervello di persone affette da altre malattie cerebrali.
I ricercatori hanno scoperto che GDF10 regolamenta una collezione unica di molecole che migliora il recupero dopo l’ictus. La scoperta indica che il tessuto cerebrale rigenerato dopo un ictus è un processo unico e non solo una riattivazione delle molecole che sono attive nello sviluppo del cervello.
Il team ha anche somministrato GDF10 agli animali sani e poi mappato le connessioni nel cervello che sono collegate al movimento del corpo e le ha confrontate con le connessioni del cervello di animali che avevano sperimentato un ictus.
“I risultati hanno indicato che GDF10 normalmente è responsabile del limitato processo di formazione di nuove connessioni dopo un ictus”, ha detto Carmichael. “Aumentare la somministrazione di GDF10 migliora marcatamente la formazione di nuove connessioni e lo fa principalmente in un determinato circuito delcervello. La formazione di connessioni in questo circuito con la somministrazione GDF10 porta a un recupero significativamente maggiore, del controllo degli arti dopo un ictus”.
Proseguendo nella ricerca, Carmichael e il suo team sperano di individuare una piccola molecola che attiva i sistemi di segnalazione di GDF10 al fine di sviluppare un farmaco per migliorare il recupero dopo un ictus.
Fonte: GDF10 is a signal for axonal sprouting and functional recovery after stroke. Nature Neuroscience, 2015; DOI: 10.1038/nn.4146
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