(Astrociti-Immagine: coltura primaria di astrociti. Credito: © Inserm/Ruiz, Anne-Laure).
Gli astrociti sono stati a lungo considerati semplici cellule di supporto per i neuroni. Negli ultimi anni lo studio degli astrociti è cresciuto, rivelando gradualmente la loro importanza nella funzione cerebrale. I ricercatori dell’Inserm, del CNRS e del Collège de France del Centro di ricerca interdisciplinare in biologia hanno ora scoperto il loro ruolo cruciale nel chiudere il periodo di plasticità cerebrale che segue la nascita, ritenendoli fondamentali per lo sviluppo delle facoltà sensoriali e cognitive.
A lungo termine, questi risultati consentiranno di prevedere nuove strategie per reintrodurre la plasticità cerebrale negli adulti, promuovendo così la riabilitazione in seguito a lesioni cerebrali o disturbi dello sviluppo neurologico.
Questa ricerca è stata pubblicata su Science.
La plasticità cerebrale è un periodo chiave transitorio dopo la nascita in cui il cervello rimodella il “cablaggio” dei neuroni in base alle stimolazioni esterne che riceve (ambiente, interazioni, ecc.). La fine – o “chiusura” – di questo periodo segna la stabilizzazione dei circuiti neurali, associata a un’elaborazione efficiente delle informazioni e al normale sviluppo cognitivo. La plasticità è ancora possibile in futuro, sebbene a un livello molto inferiore rispetto all’inizio della vita.
I problemi che si verificano durante il periodo di plasticità cerebrale potrebbero avere importanti conseguenze a lungo termine. Ad esempio, nel caso di una condizione oculare che impedisce a un individuo di vedere correttamente, come lo strabismo (occhi incrociati), il cablaggio cerebrale corrispondente sarà permanentemente alterato se non viene trattato in tempo.
Per rimediare a questo, i ricercatori mirano a rimodellare questo cablaggio identificando una terapia che reintroduca la plasticità cerebrale, anche una volta avvenuta la chiusura. Per raggiungere questo obiettivo, cercano anche di caratterizzare meglio i meccanismi biologici che sono alla base di questa chiusura.
Studi pionieristici degli anni ’80 hanno dimostrato che il trapianto di astrociti immaturi nel cervello di animali adulti ha reintrodotto un periodo di maggiore plasticità. Il team della ricercatrice Inserm e coordinatrice dello studio Nathalie Rouach presso il Centro di ricerca interdisciplinare in biologia (Inserm/CNRS/Collège de France) si è ispirato a questa procedura per rivelare il processo cellulare finora sconosciuto responsabile della chiusura della plasticità.
Trapianto di astrociti immaturi per reintrodurre la plasticità cerebrale
Attraverso esperimenti sulla corteccia visiva del topo, i ricercatori dimostrano che la presenza di astrociti immaturi è la chiave della plasticità cerebrale. Gli astrociti sono poi coinvolti nello sviluppo della maturazione degli interneuroni durante il periodo di plasticità, portando infine alla sua chiusura. Questo processo di maturazione avviene tramite un nuovo meccanismo che coinvolge la proteina Connexin 30, di cui i ricercatori hanno trovato alti livelli negli astrociti maturi durante la chiusura.
Vedi anche:Gli astrociti sono essenziali per la salute della barriera emato-encefalica
Il trapianto di astrociti in topi adulti potrebbe reintrodurre la plasticità cerebrale?
Per scoprirlo, i ricercatori hanno coltivato astrociti immaturi dalla corteccia visiva di giovani topi (da uno a tre giorni). Questi astrociti immaturi sono stati trapiantati nella corteccia visiva primaria di topi adulti, in seguito l’attività della corteccia visiva è stata valutata dopo quattro giorni di occlusione monoculare, una tecnica standard utilizzata per valutare la plasticità cerebrale. I ricercatori hanno scoperto che i topi trapiantati con gli astrociti immaturi presentavano un alto livello di plasticità, a differenza dei topi di controllo che non avevano ricevuto il trapianto.
“Questo studio ci ricorda che nelle neuroscienze non dobbiamo concentrarci solo sui neuroni. Le cellule gliali, di cui gli astrociti sono un sottotipo, regolano la maggior parte delle funzioni del cervello. Ci siamo resi conto che queste cellule hanno ruoli attivi . Le cellule gliali sono meno fragili dei neuroni e quindi rappresentano un mezzo più accessibile per agire sul cervello”, afferma Rouach. Le cellule gliali rappresentano oltre la metà delle cellule del cervello. Non hanno la stessa linea cellulare dei neuroni e le loro funzioni sono molto diverse. Fino a poco tempo fa erano considerati “pulitori del cervello”, ma i ricercatori si sono resi conto che svolgono anche un ruolo attivo nel rilascio di molecole. Rispetto ai neuroni, si verificano in una fase successiva dello sviluppo del cervello, non comunicano allo stesso modo e sono predominanti.
Fonte:Science
