Una nuova ricerca offre indizi sulla biologia delle cellule del midollo spinale che muoiono nella sclerosi laterale amiotrofica (SLA) e in altre malattie neurodegenerative.
Il midollo spinale dei mammiferi funziona come una comunità di tipi cellulari per l’elaborazione sensoriale, il controllo autonomo e il movimento. Anche se i modelli animali hanno fatto progredire la nostra comprensione della diversità cellulare spinale, la caratterizzazione diretta della biologia umana è importante per scoprire le caratteristiche specializzate della funzione di base e della patologia umana.
Spiegano gli autori dai National Institutes of Health:
“In questo studio presentiamo una tassonomia cellulare del midollo spinale umano adulto utilizzando il sequenziamento dell’RNA a nucleo singolo con la trascrittomica spaziale e la convalida dell’anticorpo. Abbiamo identificato 29 cluster gliali e 35 cluster neuronali, organizzati principalmente per posizione anatomica. Per dimostrare la rilevanza di questa risorsa per le malattie umane, abbiamo analizzato i motoneuroni spinali, che degenerano nella sclerosi laterale amiotrofica (SLA) e in altre malattie. Abbiamo scoperto che rispetto ad altri neuroni spinali, i motoneuroni umani sono definiti da geni correlati alla dimensione cellulare, alla struttura del citoscheletro e alla SLA, suggerendo un repertorio molecolare specializzato alla base della loro vulnerabilità selettiva. Includiamo una risorsa web per facilitare ulteriori indagini sulla biologia del midollo spinale umano“.
Un team di ricercatori supportato dai National Institutes of Health ha trovato prove che collegano le grandi dimensioni delle cellule dei motoneuroni e la struttura di supporto con i geni che sono alla base della loro vulnerabilità alla degenerazione nella SLA.
I risultati dello studio sono apparsi su Neuron.
Lo studio ha portato a un catalogo (o “atlante”) che caratterizza la diversa comunità di tipi di cellule all’interno del midollo spinale umano. Esaminando l’espressione genica a livello di singola cellula, i ricercatori hanno identificato dozzine di tipi di cellule nel midollo spinale e ne hanno analizzato i profili molecolari.
Immagine:astratto grafico-Credit Neuron
Hanno dimostrato l’utilità dell’atlante osservando da vicino i motoneuroni, che forniscono movimento volontario e controllo motorio. I motoneuroni, che degenerano e muoiono nella SLA, sono grandi cellule con una lunga estensione chiamata assone che conduce i segnali dal midollo spinale alla fibra muscolare.
Il team ha scoperto che i motoneuroni si distinguono per una serie di geni che possono consentire le grandi dimensioni del corpo cellulare del motoneurone e del lungo assone, ma sono anche alla base della loro vulnerabilità alla degenerazione. Il loro profilo molecolare è stato definito da geni coinvolti nella struttura citoscheletrica che dà la forma cellulare e organizza le strutture all’interno; geni del neurofilamento correlati alla dimensione cellulare e geni legati all’insorgenza della SLA.
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Ulteriori esperimenti hanno dimostrato che i geni correlati alla SLA sono arricchiti anche nei motoneuroni nei topi. Con questi risultati presi insieme, lo studio fornisce informazioni sulla SLA e dimostra l’utilità dell’atlante delle cellule spinali per lo studio della malattia e dei possibili interventi.
