Nuovo tipo di cellule progenitrici nella neocorteccia

 

 

NICOLE CARDON

 

 

 

NOTE E NOTIZIE - Anno IX - 16 aprile 2011.

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]

 

Un tipico contrassegno dell’evoluzione del cervello dei mammiferi è la grande espansione della corteccia cerebrale, un fenomeno che in parte consegue all’aumento in proporzione relativa del volume complessivo dell’encefalo rispetto al corpo e, in parte, è da attribuirsi all’aumento del volume della corteccia rispetto alle altre strutture del nevrasse[1]. L’accrescimento delle dimensioni relative del manto corticale fa registrare due accelerazioni nella diacronia filogenetica: 1) il passaggio dal pallio non ripiegato o liscio degli animali lissencefali alla configurazione ripiegata in circonvoluzioni degli animali girencefali; 2) il passaggio dal volume cranico delle australopitecine, stimato dai paleontologi in circa 450 cc, a quello di circa tre volte maggiore di Homo habilis. In proposito, ricordiamo che J. B. S. Haldane per primo riconobbe nella dimensioni del cervello umano la più rapida trasformazione evolutiva mai descritta[2].

Il grande aumento della neocorteccia, che rappresenta la base neuroanatomica più evidente della superiorità cognitiva di Homo sapiens su tutti gli altri primati, riflette un incremento numerico dei neuroni corticali dovuto ai sottotipi di cellule progenitrici presenti nell’abbozzo embrionario e al numero di divisioni neurogeniche cui queste cellule vanno incontro.

Di recente è stata scoperta nel cervello umano una nuova classe di cellule progenitrici[3], simili alla glia radiale, oRG (radial glia-like), che ha sede nella parte esterna della zona subventricolare. Si è ipotizzato che l’espansione della zona subventricolare e l’apparire delle cellule oRG siano stati dei passi evolutivi essenziali che hanno portato dalla neocorteccia lissencefalica a quella girencefalica.

Su queste cellule progenitrici scoperte di recente si sa poco, pertanto il loro rinvenimento nella neocorteccia embrionaria del topo appare di assoluto rilievo (Wang X., et al. A new subtype of progenitor cell in the mouse embryonic neocortex. Nature Neuroscience [advance online publication doi:10.1038/nn.2807], 2011).

Ricordiamo, in estrema sintesi, come nell’ontogenesi intrauterina si giunge ad un abbozzo neocorticale che si espande più del resto dell’encefalo. Nello sviluppo embrionario della corteccia cerebrale si assiste ad un’evoluzione in contrasto con quella delle strutture del nevrasse più prossime, nelle quali gli aggregati cellulari in evoluzione sono disposti in profondità. Infatti, nell’abbozzo corticale la proliferazione e la migrazione dei neuroblasti forma uno strato superficiale di materia grigia, sia nella regione striata che in quella soprastriata. Lo strato si interrompe nelle aree centrali dell’originaria parete mediale, dove si verifica la fusione secondaria del diencefalo. Lo strato superficiale di materia grigia è composto da corpi cellulari, dendriti, terminazioni di fibre in entrata (assoni afferenti), tronchi in sviluppo o strutture complete di assoni in uscita, cellule gliali ed endoteliali. Generazioni successive di neuroblasti migrano attraverso gli strati delle precedenti generazioni, per raggiungere posizioni subpiali, in modo che la superficie degli emisferi si espande con un tasso di crescita maggiore di quello delle strutture emisferiche nel loro complesso. La differenziazione successiva determina una superficie subpiale altamente organizzata che prende il nome di corteccia o pallium.

Wang e colleghi della University of California, San Francisco (Eli and Edythe Broad Center of Regeneration Medicine and Stem Cell Research; Department of Neurology; Neuroscience Graduate Program) hanno dimostrato che le cellule progenitrici oRG-simili sono presenti nella neocorteccia embrionaria del topo.

La sperimentazione ha dimostrato che queste cellule originano dalla divisione asimmetrica della glia radiale e vanno incontro a divisioni asimmetriche autorinnovanti che generano neuroni. Inoltre, le cellule progenitrici oRG del topo vanno incontro ad un processo detto mitotic somal translocation[4] per cui il movimento del centrosoma nel processo basale durante l’interfase precede la traslocazione nucleare.

Gli autori dello studio concludono l’articolo dicendo che l’identificazione di cellule progenitrici oRG nel cervello del topo in corso di sviluppo, riempie un vuoto nella comprensione della storia filogenetica dell’espansione neocorticale.

 

L’autrice della nota, che ringrazia la dottoressa Isabella Floriani per la correzione della bozza, invita alla lettura delle numerose recensioni di argomento connesso che compaiono nelle “Note e Notizie”.

 

Nicole Cardon

BM&L-16 aprile 2011

www.brainmindlife.org

 

 

 

 

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[1] Si veda, nella sezione “AGGIORNAMENTI”, nell’aggiornamento sulla corteccia cerebrale, la scheda introduttiva: “La corteccia cerebrale. Origini e conseguenze della sua configurazione” (Firenze, ottobre/dicembre 2009).

[2] Haldane J. B. S., On being the right size. Oxford University Press, Londra 1986.

[3] Hansen D. V., et al. Neurogenic radial glia in the outer subventricular zone of human neocortex. Nature 464, 554-561, 2010. Gli autori di questo studio, che ha identificato la nuova classe di cellule progenitrici, costituiscono un team guidato, come quello degli autori del lavoro qui recensito, da Arnold R. Kriegstein, e proveniente dagli stessi istituti della University of California at San Francisco.

[4][4] Si veda l’analogo rinvenimento in Hansen D. V., et al., op. cit.