Immagine: la crescita assonale nelle cellule staminali neurali umane è stata stimolata in presenza di mielina derivata da scimmie o ratti. Credito: GHD Poplawski et al., Science Translational Medicine (2018).
Il recupero dopo una grave lesione del midollo spinale è notoriamente irto, con la paralisi permanente che spesso è il risultato. Negli ultimi anni, i ricercatori si sono rivolti sempre più alle terapie basate sulle cellule staminali come potenziale metodo per riparare e sostituire le cellule nervose danneggiate. Hanno tuttavia faticato a superare numerose barriere innate, tra cui la mielina, una miscela di proteine e lipidi isolanti che aiuta a velocizzare gli impulsi attraverso le fibre nervose adulte, ma inibisce anche la crescita neuronale.
Ma in un nuovo articolo, pubblicato sul numero online di Science Translational Medicine del 23 maggio, i ricercatori della San Diego School of Medicine della University of California hanno riferito che la mielina di ratto adulto stimolava effettivamente la crescita assonale nelle cellule del precursore neurale del ratto (NPC) e nelle cellule staminali pluripotenti umane indotte ( cellule staminali neurali (NSCs) acquisite da iPSC).
“È davvero una scoperta notevole perché la mielina è nota per essere un potente inibitore della rigenerazione degli assoni adulti“, ha detto Mark Tuszynski,Professore di neuroscienza e Direttore del San Diego Translational Neuroscience Institute. “Ma questo non è il caso dei precursori dei neuroni o di quelli derivati dalle cellule staminali”, ha aggiunto il ricercatore.
Il laboratorio di Tuszynski, con colleghi in Germania e Singapore, ha monitorato l’escrescenza dei neuriti da NPC e NSC che crescono su un substrato di mielina in piastre di Petri. I neuriti sono proiezioni dai corpi cellulari dei neuroni, o assoni (che trasportano segnali verso altri neuroni) o dendriti (che ricevono i segnali). In entrambi i casi, i ricercatori hanno scoperto che l’escrescenza aumentava di tre volte.
(Vedi anche:Dopo il trattamento i ratti con lesioni del midollo spinale riescono a camminare9.
In studi successivi su ratti con lesioni del midollo spinale, i ricercatori hanno scoperto che NPCs di ratto e NSCs derivati da iPSC umani impiantati nel sito della lesione estendevano un numero maggiore di assoni sia attraverso la materia bianca del sistema nervoso centrale adulto che attraverso la materia grigia e preferenzialmente alla presenza di mielina.
Eliminando alcune delle molecole di mielina note per inibire fortemente la crescita assonale, Tuszynski e colleghi hanno identificato una molecola denominata regolatore di crescita dei neuroni 1 o Negr1 come potenziale mediatore tra gli assoni e la mielina, permettendo la crescita dei primi. Negr1 è coinvolto nel processo attraverso il quale le cellule si attaccano alle cellule vicine e interagiscono. Il fattore di crescita gioca un ruolo importante durante lo sviluppo embriologico, quando i neuroni crescono rapidamente, ma prima che la mielina inizi ad avere un effetto inibitore.
“I risultati confermano l’approccio di utilizzare le cellule precursori neurali e staminali iPSC-derivati come un metodo praticabile e promettente per la riparazione di lesioni del midollo spinale”, hanno scritto gli autori dello studio. Più specificamente, sottolineano la necessità di indagare ulteriormente gli effetti stimolatori della mielina su NPC e NSC che “potrebbero essere potenzialmente sfruttati per la riparazione neurale dopo lesione del midollo spinale”.
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