Immagine: rigenerazione degli assoni dopo l’infortunio. Credito: UC San Diego.
Durante la ricerca di geni coinvolti nella rigenerazione delle fibre nervose critiche chiamate assoni, i biologi dell’Università della California di San Diego hanno scoperto un nuovo percorso genetico che offre speranza alle vittime di lesioni traumatiche, dell’ictus e lesioni del midollo spinale.
Il ricercatore Kyung Won Kim, il Professore Yishi Jin e colleghi dell’Università di San Diego, hanno condotto uno screening genetico su larga scala nel verme C. elegans per comprendere le influenze genetiche che potrebbero limitare la ricrescita delle fibre nervose negli esseri umani. Inaspettatamente, i ricercatori hanno scoperto che il percorso PINA (PIRNA) interagente con PIWI, svolge un ruolo attivo nella rigenerazione del danno neuronale.
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La scoperta è stata pubblicata online il 25 gennaio 2018 nella rivista Neuron.
“Questa è stata una sorpresa totale”, ha detto Jin, Presidente della Sezione di Neurobiologia, Divisione di Scienze Biologiche e membro del Dipartimento di Medicina Cellulare e Molecolare della Scuola di Medicina dell’Università di San Diego. “Il percorso piRNA non era da nessuna parte sul nostro radar, ma ora siamo convinti che sia un nuovo percorso che funziona nei neuroni e, con un po’ di lavoro, potrebbe offrire obiettivi terapeutici per aiutare nella riparazione dei neuroni danneggiati “.
Gli assoni sono estensioni lunghe e filiformi di cellule nervose che trasmettono segnali elettrici e chimici da una cellula all’altra. La ricerca di Jin si concentra sulla scoperta di nuovi obiettivi per aiutare gli assoni a rigenerarsi, in particolare per le lesioni ritenute irreversibili come quelle da incidenti automobilistici, lesioni sportive, danni al midollo spinale e da ictus.
“Sebbene non esistano cure per molte di queste lesioni, se i neuroni danneggiati non muoiono, c’è speranza di trovare modi per renderli più forti e aiutarli a ricrescere”, ha detto Jin.
Il piRNA è stato storicamente visto come un meccanismo di difesa delle cellule germinali contro elementi trasponibili, senza alcun ruolo nel sistema nervoso. Dopo l’identificazione nel loro screening genetico, i ricercatori hanno continuato a studiare il ruolo del piRNA nelle lesioni degli assoni attraverso esperimenti, utilizzando uno strumento laser a femtosecondi che emette impulsi ultraveloci per consentire tagli precisi negli assoni. Quando Kim ha presentato per la prima volta i suoi dati che implicano piRNA nel limitare la crescita degli assoni, Jin ha sostenuto che quei risultati sembravano improbabili. Alla fine i risultati si sono dimostrati inconfutabili, soprattutto quando i ricercatori hanno eliminato una flotta di geni necessari per la produzione di piRNA e hanno scoperto che un assone di nematodi danneggiato si comportava meglio.
“Per noi questa scoperta è totalmente inaspettata”, ha detto Kim. “Stiamo ora studiando meccanismi dettagliati che regolano il percorso per inibire la rigenerazione degli assoni, tra cui l’identificazione specifica degli elementi di piRNA coinvolti e il loro funzionamento nella ricrescita degli assoni”.
Fonte: EurekAlert
