(Autismo-Immagine:quando le cellule staminali neurali quiescenti nel cervello larvale della mosca della frutta vengono attivate, possono generare nuovi neuroni. Nell’immagine, il nucleo delle cellule staminali neurali quiescenti è contrassegnato da un marker di cellule staminali neurali denominato Deadpan in magenta e il contorno della cellula è contrassegnato in verde. Credito: Wang Hongyan).
Pubblicato sulla rivista EMBO Reports, uno studio della Duke-NUS Medical School, Singapore, potrebbe aiutare a chiarire come si verificano alcuni disturbi dello sviluppo neurologico come l’autismo e la microcefalia.
I ricercatori che studiano un enzima nelle larve della mosca della frutta hanno scoperto che questo enzima svolge un ruolo importante nel risvegliare le cellule staminali cerebrali dal loro stato dormiente di “quiescenza”, consentendo loro di proliferare e generare nuovi neuroni.
Pr-set7 è un enzima coinvolto nel mantenimento della stabilità del genoma, nella riparazione del DNA e nella regolazione del ciclo cellulare, nonché nell’attivazione o disattivazione di vari geni. Questa proteina, che ha alcuni nomi diversi, è rimasta sostanzialmente invariata con l’evoluzione delle specie. Wang Hongyan, Professore e viceDirettore del programma di neuroscienze e disturbi comportamentali della Duke-NUS e i suoi colleghi si sono proposti di comprendere la funzione della proteina durante lo sviluppo del cervello.
“Le varianti genetiche della versione umana di Pr-set7 sono associate a disturbi del neurosviluppo, con sintomi tipici tra cui disabilità intellettiva, convulsioni e ritardo dello sviluppo“, ha spiegato il Professor Wang. “Il nostro studio è il primo a dimostrare che Pr-set7 promuove la riattivazione delle cellule staminali neurali e, quindi, gioca un ruolo importante nello sviluppo del cervello“.
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Le cellule staminali neurali normalmente oscillano tra stati di quiescenza e proliferazione. Mantenere un equilibrio tra i due è molto importante. La maggior parte delle cellule staminali neurali è quiescente nel cervello dei mammiferi adulti. Vengono riattivati per generare nuovi neuroni in risposta a stimoli, come lesioni, presenza di sostanze nutritive o esercizio. Tuttavia, le cellule staminali neurali perdono gradualmente la loro capacità di proliferare con l’età e in risposta a stress e ansia.
La Prof.ssa Wang e i suoi colleghi hanno studiato cosa è successo quando il gene codificante per Pr-set7 è stato disattivato nei cervelli larvali dei moscerini della frutta. Hanno scoperto che causava un ritardo nella riattivazione delle cellule staminali neurali dal loro stato di quiescenza. Per riattivare le cellule staminali neurali, Pr-set7 deve attivare almeno due geni: chinasi 1 ciclina-dipendente (cdk1) e Ebd1. Gli scienziati hanno scoperto che la sovraespressione delle proteine codificate da questi geni ha portato alla riattivazione delle cellule staminali neurali anche quando il gene Pr-set7 era disattivato. Questi risultati mostrano che Pr-set7 si lega ai geni cdk1 ed Ebd1 per attivare un percorso di segnalazione che riattiva le cellule staminali neurali dal loro stato di quiescenza.
“Poiché Pr-set7 è conservato in tutte le specie, i nostri risultati potrebbero contribuire alla comprensione dei ruoli della sua controparte mammifera nella proliferazione delle cellule staminali neurali e dei disturbi dello sviluppo neurologico associati “, ha detto il Prof. Wang.
Il Prof. Patrick Casey, vicePreside senior per la ricerca presso Duke-NUS, ha dichiarato: “Con questo ultimo studio, la ricerca fondamentale del Professor Wang in neuroscienza ha prodotto preziose informazioni su diversi disturbi dello sviluppo neurologico; intuizioni che hanno il potenziale per migliorare il modo in cui ci prendiamo cura di persone con tali disturbi “.
Gli scienziati stanno ora estrapolando questo studio per comprendere i ruoli delle forme mammifere e umane di Pr-set7, chiamate rispettivamente SETD8 e KMT5A, nello sviluppo del cervello e anche dei difetti neurologici come l’autismo e la microcefalia.
Fonte:EMBO Reports
