Le
NG2 non sono risultate multipotenti
NICOLE CARDON
NOTE E
NOTIZIE - Anno VIII - 27 novembre 2010.
Testi pubblicati sul sito www.brainmindlife.org della Società Nazionale
di Neuroscienze “Brain, Mind & Life - Italia” (BM&L-Italia). La sezione
“note e notizie” presenta settimanalmente note di recensione di lavori
neuroscientifici selezionati dallo staff
dei recensori fra quelli pubblicati o in corso di pubblicazione sulle maggiori
riviste e il cui argomento rientra negli oggetti di studio dei soci afferenti
alla Commissione Scientifica, e
notizie o commenti relativi a fatti ed eventi rilevanti per la Società
Nazionale di Neuroscienze.
[Tipologia del testo:
RECENSIONE]
Intorno
alla metà degli anni Ottanta, William Stallcup e Joel Levine, nei laboratori
del Salk Institute di La Jolla in California, identificarono nel sistema
nervoso centrale di mammiferi adulti, sulla base della positività all’antigene
NG2, una nuova popolazione di cellule (cellule
NG2+) prive
dei caratteri morfostrutturali di neuroni, astrociti ed oligodendrociti maturi[1].
Tale linea cellulare, considerata sui
generis, é caratterizzata dalla conservazione per tutta la vita
dell’animale di proprietà tipiche di cellule embrionarie indifferenziate. La
ricerca, negli anni seguenti, ha bene documentato la capacità delle NG2+
di evolvere in oligodendroglia ed andare incontro a cambiamenti impressionanti
a seguito di vari tipi di danno e demielinizzazione. E’ stata osservata la
potenziale capacità di differenziarsi secondo ogni linea evolutiva, dando luogo
a neuroni di vari tipi oltre che ad astroglia ed oligodendroglia. Dwight
Bergles, che ha condotto gli studi più importanti sugli elementi NG2+,
ha ora sottoposto a verifica sperimentale la multipotenzialità precedentemente
dimostrata, ottenendo un risultato interessante (Kang S. H., et al. NG2+ CNS Glial
Progenitors Remain committed to the Oligodendrocitic Lineage in Postnatal Life
and Following Neurodegeneration. Neuron
68 (4), 668-681, 2010).
Gli autori dello studio qui recensito lavorano presso
i seguenti istituti: The Solomon H. Sneyder Department of Neuroscience, Johns
Hopkins University, Baltimore (Maryland, USA); Department of Anatomy, Hokkaido
University Graduate School of Medicine (Sapporo, Giappone); Department of
Neurology, Johns Hopkins University, Baltimore (Maryland).
Ricordiamo
che l’identificazione delle nuove cellule da parte di Stallcup e Levine avvenne
casualmente nel corso del cimento di tessuto cerebrale sano con anticorpi
prodotti contro varie linee di tumore cerebrale; uno di questi anticorpi,
riconoscendo un proteoglicano siglato con NG2, evidenziò una miriade di cellule
sparse in tutto il tessuto nervoso studiato. Fu proprio un gruppo guidato da
David Bergles a rilevare, per la prima volta nel 2000, l’esistenza di sinapsi fra neuroni e cellule NG2, documentando poi, nel 2005,
giunzioni sinaptiche fra terminali delle fibre rampicanti e queste cellule nel
cervelletto[2]. Ma
l’aspetto che rimane più controverso è quello dello stato e del grado di
pluripotenza attribuito a questa linea cellulare: “Akiko Nishiyama e colleghi,
insieme con il gruppo di Vittorio Gallo del Children’s National Medical Center
in Washington D.C., scoprirono che le cellule NG2, in particolari condizioni,
possono trasformarsi in molti tipi di cellule del sistema nervoso centrale, fra
cui neuroni, astrociti ed oligodendrociti”[3].
Per
sottoporre a verifica sperimentale l’assunto ricavato dai risultati di
Nishiyama e Gallo, così come da quelli di altri studi successivi, il gruppo di
ricercatori facente capo a Dwight Bergles ha sviluppato uno specifico ceppo di
topi transgenici, PDGFαR-CreER, ed ha seguito, a partire dalla vita embrionaria,
l’evoluzione delle cellule NG2+ nelle varie fasi dello sviluppo fino
alla vita adulta.
Nel
sistema nervoso degli animali adulti le cellule NG2+ non
hanno dato origine a neuroni o a cellule gliali con le caratteristiche
identificative degli astrociti. E’ stata invece bene documentata l’evoluzione
in oligodendrociti, provvisti dei caratteri
distintivi e della capacità fisiologica di produrre
mielina.
I
ricercatori hanno voluto, poi, studiare la reazione ripartiva al danno
patologico della mielina, per verificare sia la risposta delle cellule NG2+
in rapporto agli altri elementi, sia l’eventuale espressione di multipotenzialità.
A tale scopo, Bergles e colleghi hanno impiegato un modello murino di sclerosi laterale amiotrofica (SLA), la forma più frequente di
malattia del motoneurone dell’uomo. Nelle aree del midollo spinale in cui si
era avuta neurodegenerazione, le cellule NG2+ mostravano marcati
fenomeni di proliferazione e accelerazione
della differenziazione
in oligodendrociti maturi, ma tutti gli elementi delle
popolazioni studiate rimanevano nella linea evolutiva dell’oligodendroglia, nessuno mostrando elementi distintivi di neuroni o
astrociti.
I
risultati di questo studio, che naturalmente attendono conferme in altre
condizioni sperimentali, in altre forme patologiche e in altre specie animali,
indicano che le cellule NG2+, nel sistema nervoso adulto, costituiscono
una riserva di precursori oligodendrocitici con un potenziale evolutivo
circoscritto a quella linea di sviluppo differenziativo, e che la perdita di
cellule e la gliosi non sono stimoli sufficienti a modificare questo destino
slatentizzando potenzialità diverse.
L’autrice della nota ringrazia la dottoressa Floriani per
la correzione della bozza ed invita alla lettura delle recensioni di lavori
originali di argomento connesso nella sezione “NOTE E NOTIZIE”.
[1] Per una trattazione sintetica ma esaustiva sulla cellula NG2, si veda: G. Perrella, La Cellula NG2, BM&L-Italia, Seminari, novembre 2010; testo di una relazione del presidente della Società Nazionale di Neuroscienze, presentata all’incontro con i soci di giovedì 4 novembre 2010.
[2] Si veda in proposito la nostra recensione del lavoro di Lin e colleghi del 2005 (Note e Notizie 10-09-05 Scoperte sinapsi delle fibre rampicanti con la glia).
[3] G. Perrella, La Cellula NG2, p. 2, BM&L-Italia, Seminari, novembre 2010.