INFLUENZA DELL’AMBIENTE
SULLA NEUROGENESI DELL’ADULTO
L’entusiasmo per le prospettive terapeutiche derivanti dalla scoperta della neurogenesi nel cervello umano, ha indotto spesso a sottovalutare l’importanza delle variabili legate alle condizioni ed alle circostanze in cui la genesi o la rigenerazione di cellule nervose ha luogo. Viceversa, i problemi che la ricerca deve affrontare al riguardo sono numerosi (G. Perrella, Brain Mind & Life Opinion – Molecular “Stop Sign” May Hold Secret Of Nerve Regeneration – Current, BM&L-International, 2003) e la conoscenza dei meccanismi molecolari è solo agli inizi. I risultati della sperimentazione consentono, attualmente, di delineare un quadro di eventi tutt’altro che statico, in cui la modulazione da parte di stimoli fisiologici e patologici sembra avere un ruolo rilevante.
Ad esempio, è stato dimostrato che il processo di neurogenesi in alcune regioni cerebrali può essere modulato dall’esercizio fisico, e la sua entità è accresciuta per upregulation in caso di danno cerebrale traumatico. Non è noto, però, se il contesto in cui si sviluppano i nuovi neuroni possa influenzarne le proprietà funzionali. Questo problema si pone come un quesito cruciale nella ricerca sulla neurogenesi degli ultimi anni, pertanto i risultati di uno studio condotto a Lund, in Svezia, da Jakubs e colleghi, allo scopo di darvi una prima risposta, rivestono il massimo interesse (Jakubs K., et al. Environment matters: synaptic properties of neurons born in the epileptic adult brain develop to reduce excitability. Neuron 52, 1047-1059, 2006).
Nonostante si siano nutrite molte aspettative circa le strategie volte a sfruttare la neurogenesi endogena a scopo terapeutico, non è ancora chiaro se la presenza di neuroni neonati nella sede del danno cerebrale sia benefica o nociva per i processi riparativi. In particolare, non è noto se le cellule nervose che si sviluppano nell’ambiente patologico maturano con le stesse proprietà dei neuroni che dovrebbero sostituire; per accertarlo, Jakubs e i suoi collaboratori del laboratorio di neurogenesi e terapia cellulare del Wallemberg Neuroscience Center di Lund, hanno testato le proprietà funzionali dei neuroni nati nella zona sub-granulare del giro dentato di ratti a seguito di uno “status epilepticus”, ossia di un danno sperimentale che induce upregulation della neurogenesi nell’ippocampo.
I neuroni neonati sono stati contrassegnati mediante l’iniezione di un retrovirus ingegnerizzato per trasportare la proteina fluorescente verde (GFP) nell’ippocampo. Varie settimane dopo, quando era avvenuta la migrazione e l’integrazione delle cellule nello strato granulare, i neuroni riconoscibili dalla GFP sono stati esaminati mediante la registrazione dell’attività elettrica dell’intera cellula (whole-cell patch-clamp recordings).
Nel gruppo di animali di controllo si è lasciato che la neurogenesi fosse naturalmente promossa dall’attività motoria spontanea.
La valutazione comparata dei dati ricavati dai due gruppi di ratti, rivelava che, sebbene le proprietà intrinseche di membrana dei neuroni fossero simili nei due gruppi, si registravano significative differenze nelle proprietà sinaptiche dei nuovi neuroni. La diversità sinaptica doveva, dunque, attribuirsi all’ambiente (patologico o normale) in cui le cellule nervose si erano sviluppate.
In particolare, i neuroni dello strato granulare nati per effetto dello status epilepticus, mostravano una frequenza spontanea più bassa di correnti post-sinaptiche eccitatorie, suggerendo che l’input sinaptico eccitatorio complessivo a queste cellule, fosse ridotto. Un altro parametro alterato nelle cellule nervose nate nel tessuto cerebrale patologico, era la plasticità di breve termine. In coerenza con questi risultati, i ricercatori hanno dimostrato che in queste sinapsi la probabilità di rilascio del glutammato era notevolmente diminuita.
In conclusione, si può dire che questo studio fornisce una chiara evidenza del ruolo dell’ambiente nel determinare le proprietà funzionali dei neuroni neonati nel cervello adulto, anche se ancora non scioglie il dubbio circa l’effetto benefico o dannoso dei nuovi neuroni nelle lesioni sperimentali. Si può osservare, infine, che le diverse proprietà delle nuove cellule nervose sviluppate dal cervello danneggiato, erano attive in funzione anti-epilettica, segnalandosi all’attenzione della ricerca sulle terapie per le patologie comiziali.
L’autrice della nota ringrazia Isabella Floriani per
la correzione della bozza.