Immagine: modello per la funzione Wnt / β-catenina durante la rigenerazione assonale nel midollo spinale dello zebrafish.
Nuove intuizioni su come lo zebrafish ripara le sue connessioni nervose potrebbero aprire la strada a nuove terapie per le persone con lesioni del midollo spinale.
I ricercatori hanno individuato molecole chiave che inducono a danneggiare le fibre nervose nel pesce, per poi rigenerarle.
I risultati di questo studio potreanno portare a trattamenti che aiutano a ripristinare le connessioni vitali tra il cervello e i muscoli del corpo, perse dopo la lesione del midollo spinale.
Per le persone e altri mammiferi, il danno al midollo spinale è permanente e provoca paralisi irreversibile.
I pesci zebra hanno la notevole capacità di recuperare il pieno movimento entro quattro settimane dalla lesione del loro midollo spinale e gli studi hanno dimostrato che questi pesci sono in gradio di ripristinare le connessioni danneggiate e le cellule nervose del midollo spinale.
Gli scienziati del Centro per la Neuroregenerazione dell’Università di Edimburgo hanno individuato un meccanismo chiave che aiuta i legami nervosi a ricrescere: hanno scoperto che dopo le lesioni, le cellule che lavorano per la guarigione delle ferite chiamate fibroblasti, si dirigono nel sito danneggiato.
Questi fibroblasti producono una molecola chiamata collagene 12 che modifica la struttura della matrice di supporto che circonda le fibre nervose. Ciò consente alle fibre danneggiate di crescere nel sito ferito e ripristinare le connessioni perse.
Il team ha scoperto che i fibroblasti sono istruiti per produrre collagene 12 da un segnale chimico chiamato wnt.
La comprensione di questi segnali potrebbe contenere indizi per terapie per aiutano a guarire il midollo spinale danneggiato.
Abstract:
La matrice extracellulare inibitoria in un sito della lesione spinale è l’ostacolo maggiore alla rigenerazione assonica nei mammiferi. Al contrario, la matrice extracellulare nello zebrafish permette una ristabilizzazione sostanziale dell’assone, portando al recupero del movimento. Tuttavia, poco è noto circa la regolazione e la composizione della matrice extracellulare che promuove la crescita. In questo studio dimostriamo che l’attività del percorso Wnt / β-catenina nelle cellule fibroblastiche nel sito della lesione è indispensabile per la ri-crescita dell’assone e il recupero funzionale.
La segnalazione di Wnt / β-catenina induce l’espressione di col12a1a / b e la deposizione del Collagene XII, che è necessario agli assoni per navigare attivamente nell’ambiente del sito non lesionico neurale. L’ overepressione di col12a1a elimina gli effetti della inibizione del percorso Wnt / β-catenina ed è sufficiente ad accelerare la rigenerazione. Abbiamo dimostrato che in un vertebrato di elevata capacità rigenerativa, la segnalazione Wnt / β-catenina controlla la composizione della matrice extracellulare del sito della esione e abbiamo identificato il Collagene XII come promotore della rigenerazione assonale. Questi risultati implicano che il percorso Wnt / β-catenina e il collagene XII possono essere bersagli per la manipolazione di matrici extracellulari in specie non rigeneranti.
Lo studio è stato pubblicato dalla rivista Nature Communications.
Il Dr. Thomas Becker, dell’Università di Edimburgo, Centro di Neuroregenerazione, ha dichiarato: “Nelle persone e negli altri mammiferi, la matrice nella zona delle lesioni blocca la crescita dei nervi dopo un infortunio. Ora abbiamo individuato i segnali che eliminano questo blocco nello zebrafish e le cellule nervose possono riparare le connessioni perse dopo danni al midollo spinale”.
“Proveremo a verificare se attivando questi segnali in altri animali possiamo aiutarli a riparare le connessioni nervose danneggiate da lesioni del midollo spinale”.
Fonte: Nature Communication
