La microglia
non è essenziale per lo sviluppo sinaptico
ROBERTO
COLONNA
NOTE E NOTIZIE - Anno XXII – 18 gennaio
2025.
Testi
pubblicati sul sito www.brainmindlife.org della Società Nazionale di
Neuroscienze “Brain, Mind & Life - Italia” (BM&L-Italia). Oltre a
notizie o commenti relativi a fatti ed eventi rilevanti per la Società, la
sezione “note e notizie” presenta settimanalmente lavori neuroscientifici
selezionati fra quelli pubblicati o in corso di pubblicazione sulle maggiori
riviste e il cui argomento è oggetto di studio dei soci componenti lo staff dei recensori della Commissione Scientifica della Società.
[Tipologia del testo: RECENSIONE]
Il cervello dei mammiferi si presenta come una complessa
architettura di grandi reti neuroniche interconnesse da una miriade di sinapsi
e immerse in una complessa trama gliale e vascolare, dominata da reti
astrocitarie e rivestimento oligodendrocitico. Durante lo sviluppo c’è un
periodo di rapida formazione di sinapsi, caratterizzato da selezione con
eliminazione delle giunzioni meno efficienti, rifinitura della connettività
sinaptica e maturazione delle proprietà delle giunzioni più adatte selezionate.
Tali processi, in parte dipendenti dall’attività neuronica, sembrano
fondarsi su meccanismi autonomi dalla cellula, quali riarrangiamento del
citoscheletro, interazione di proteine pre-sinaptiche e post-sinaptiche, e
traffico di membrana.
Nello sviluppo neurale, particolarmente per ciò che concerne eventi che
hanno luogo in corrispondenza delle sinapsi, si ritiene che un ruolo di rilievo
lo svolga la microglia. La maggior parte degli studi che hanno indagato la
funzione dei macrofagi residenti dell’encefalo sono stati condotti su tre
regioni: 1) l’area CA1 dell’ippocampo; 2) la corteccia somatosensoriale; 3) il nucleo
del corpo genicolato laterale, analizzando le connessioni locali e a lungo
raggio. Tali studi hanno dimostrato la partecipazione della microglia, anche se
non pochi ricercatori hanno notato che alcuni modelli sperimentali adottati riguardavano
non solo le cellule microgliali ma anche macrofagi circolanti, linfociti T e B
e progenitori emopoietici.
Anche se il ruolo della microglia è considerato pressocché certo dalla
maggioranza dei neurobiologi, per verificare questi dubbi Mary O’Keeffe e
numerosi colleghi hanno condotto un interessante studio che è giunto a
conclusioni rilevanti.
(O’Keeffe
M., et al., Typical development of synaptic and neuronal properties can
proceed without microglia in the cortex and thalamus. Nature Neuroscience – Epub
ahead of print doi: 10.1038/s41593-024-01833-x, 2025).
La provenienza degli autori
è la seguente: Centre for Discovery Brain Sciences,
University of Edinburgh, Edinburgh (Regno Unito); Simons
Initiative for the Developing Brain, University of Edinburg, Edinburgh (Regno Unito); UK Dementia Research Institute at the University of
Edinburgh, Edinburgh Medical School, University of Edinburgh, Edinburgh (Regno Unito); Mater Research Institute-University of Queensland,
Translational Research Institute, Brisbane, Queensland (Australia); Centre for
Inflammation Research, The Queen’s Medical Research Institute, Institute for
Regeneration and Repair, University of Edinburgh, Edinburgh (Regno Unito).
Mary O’Keeffe e colleghi, coordinati da Giles E. Hardingham,
hanno accertato e dimostrato che vari processi neuroevolutivi fino a oggi
attribuiti alla microglia possono procedere in assenza delle cellule
microgliali. I ricercatori hanno impiegato un topo geneticamente modificato che
manca di microglia, Csf1rΔFIRE /ΔFIRE, studiando la
corteccia somatosensoriale e la regione CA1 dell’ippocampo negli stadi
evolutivi in cui si ritiene si svolga il ruolo essenziale della microglia, e
hanno verificato che proprietà intrinseche, numero delle sinapsi e maturazione
sinaptica erano in massima parte fisiologiche, nel confronto con topi
normalmente provvisti di microglia.
Una seconda osservazione, tutt’altro che trascurabile, ha riguardato la
mancanza di un effetto collaterale atteso: nei topi con deficit di geni
riccamente espressi nella microglia si ha un aumento della suscettibilità alle
convulsioni e una perturbazione della coerenza ippocampo-corteccia prefrontale;
ma, nei topi Csf1rΔFIRE /ΔFIRE svegli e liberi di
muoversi, sia la vulnerabilità epilettica che la coerenza
ippocampale-prefrontale risultavano normali.
L’assenza di microglia ha causato alterazioni della differenziazione
delle vie ottiche? No. I ricercatori hanno accertato che la segregazione
occhio-specifica degli input nel nucleo genicolato laterale procede
normalmente in assenza di microglia.
Come possiamo interpretare questi dati? Erano in errore tutti gli autori
degli studi precedenti? In attesa di ulteriori approfondimenti e verifiche
sperimentali, possiamo concludere che il cervello possiede una straordinaria
capacità di adattamento nell’esecuzione del raffinamento, della maturazione e
della connettività delle sinapsi senza l’intervento della microglia.
L’autore della nota ringrazia la dottoressa Isabella Floriani per la correzione della bozza e
invita alla lettura delle recensioni di argomento connesso che appaiono nella sezione “NOTE E NOTIZIE” del
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Roberto Colonna
BM&L-18 gennaio 2025
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