Lesioni cerebrali-Immagine:immagine di cellule staminali neurali (NSC) dal cervello larvale di Drosophila (moscerino della frutta) sei ore dopo la schiusa delle larve. Le NSC sono etichettate da un marcatore di membrana (verde) e da un marcatore nucleare (magenta). Barra della scala: 10 µm. Credito: Mahekta Rajeshkumar Gujar-
I ricercatori della Duke-NUS Medical School hanno scoperto le capacità rigenerative delle sporgenze cellulari danneggiate dalle cellule staminali neurali dormienti (NSC) nei moscerini della frutta. Pubblicati su Developmental Cell, i risultati dello studio stabiliscono che le NSC del moscerino della frutta sono un nuovo potente modello per svelare i segreti della rigenerazione neuronale che un giorno potrebbe portare a nuove terapie per riparare i danni nei cervelli umani che invecchiano.
Lo studio è il primo a dimostrare che le protuberanze recise dalle NSC del moscerino della frutta possono rigenerarsi. Tuttavia, questa capacità diminuisce con l’età, rispecchiando la limitata capacità dei neuroni dei mammiferi di far ricrescere le connessioni danneggiate man mano che invecchiano.
I ricercatori hanno scoperto che l’apparato del Golgi, un organello che elabora le proteine e le invia alle loro destinazioni, è importante per questa capacità di rigenerazione nel suo ruolo di centro organizzativo dei microtubuli delle NSC dormienti. I microtubuli forniscono struttura alle cellule, trasportano sostanze all’interno delle cellule, consentono la divisione cellulare e la crescita e consentono la segnalazione dei neuroni nei moscerini della frutta.
Gli scienziati hanno anche identificato due proteine del golgi, Arf1 e Sec71, importanti per la riattivazione poiché si associano alla proteina legante i microtubuli Msps/XMAP215 per dare il via alla crescita dei microtubuli nelle NSC, attivando così le cellule staminali dormienti.
Uno studio correlato dello stesso gruppo di ricerca, pubblicato nei rapporti EMBO, ha anche rivelato il ruolo critico della proteina legante i microtubuli Patronin, in combinazione con Arf1 e Sec71, nel risveglio delle dormienti NSC nei moscerini della frutta.
“Presi insieme, i nostri risultati suggeriscono un nuovo percorso che coinvolge le proteine del golgi Arf1 e Sec71 e i regolatori dei microtubuli Patronin/CAMSAP e Msps che possono trasformare le NSC quiescenti in stati proliferativi attivi“, ha affermato il primo autore Dr. Mahekta Gujar, Research Fellow con Duke-NUS del Programma di neuroscienze e disturbi comportamentali (NBD). “Questo fa luce su come le cellule staminali dormienti nel cervello possono essere riattivate e può portare a nuovi modi per stimolare l’attivazione delle NSC per curare lesioni o malattie neurodegenerative“.
Si è scoperto che l’apparato del Golgi è fondamentale per la rigenerazione, dirigendo la ricrescita delle sporgenze NSC danneggiate. Arf1, Sec71, Msps e Patronin hanno consentito questo processo di riparazione, mentre un livello elevato di Arf1 è stato in grado di migliorare la rigenerazione.
“I parallelismi tra la rigenerazione del moscerino della frutta NSC e la ricrescita dei neuroni danneggiati nei mammiferi sono sorprendenti“, ha affermato l’autore senior dello studio, il Professor Wang Hongyan, viceDirettore del programma NBD. “Stabilendo le NSC del moscerino della frutta come nuovo modello per lo studio della rigenerazione, ora possiamo condurre screening genetici per identificare sistematicamente i fattori che possono superare le barriere legate all’età nella ricrescita dopo l’infortunio”.
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“Questa svolta potrebbe sbloccare nuove strategie terapeutiche per stimolare la rigenerazione neuronale nell’invecchiamento umano. Questi studi fanno avanzare in modo significativo la nostra comprensione fondamentale della biologia di base delle cellule staminali neurali e della riparazione neuronale“, ha aggiunto il Professor Patrick Tan, Senior Vice-Dean per la ricerca presso Duke-NUS. “Sfruttando il potere della genetica del moscerino della frutta, la Prof.ssa Wang e il suo team hanno scoperto nuovi attori molecolari che potrebbero essere tradotti in futuro per sviluppare trattamenti innovativi per le malattie neurodegenerative e le lesioni del midollo spinale“.
Fonte: embopress
