SCOPERTO IL RUOLO DI DUE FATTORI NELLA NEUROGENESI DELL’ADULTO 

 

 

I meccanismi che guidano le cellule staminali del cervello adulto lungo il percorso che le porta a differenziarsi nei vari tipi di neuroni sono in gran parte ignoti. Hack e i suoi collaboratori, sfruttando la proprietà del sistema olfattivo di rigenerare costantemente i neuroni, hanno accertato il ruolo nella neurogenesi di due fattori di trascrizione espressi nella zona sub-ependimale solo durante la vita adulta: PAX6 e OLIG2 (Neuronal fate determinants of adult olfactory bulb neurogenesis. Nature Neuroscience pubblicazione on-line prima della stampa: doi:10.1038/nn1479, 2005).

I neuroni che costituiscono la struttura recettoriale dell’organo dell’olfatto sono caratterizzati da una proprietà che li rende unici nell’encefalo dei mammiferi, ossia vengono costantemente rimpiazzati durante tutta la vita adulta. Sono, perciò, oggetto di studio ideale e privilegiato per la comprensione dei processi che consentono alla piccola quota di cellule indifferenziate presenti nel cervello adulto di svilupparsi dopo la nascita diventando neuroni e non cellule gliali, assumendo una tipologia ed una fisiologia definitiva e indistinguibile da quella delle cellule il cui destino era già stato deciso durante lo sviluppo prenatale.

I due neuroni più importanti del bulbo olfattivo sono le cellule mitrali e le cellule a ciuffo, che costituiscono il tratto olfattivo; i due tipi principali di neuroni intrinseci del bulbo sono i granuli e le cellule periglomerulari:

 

1)      interneuroni dello strato granulare o granuli, caratterizzati dall’assenza di un tipico assone, assomigliano alle cellule amacrine della retina; queste amacrine olfattive sono esclusivamente GABA-ergiche;

2)      interneuroni dello strato periglomerulare o cellule periglomerulari, situati nello strato esterno del bulbo, hanno dimensioni simili ai granuli e sono in maggioranza neuroni dopaminergici, alcuni sono GABA-ergici o esprimono altri trasmettitori.

 

Questi interneuroni, quando sono generati durante la vita adulta, si vanno specificando lungo la via che porta dallo strato sub-ependimale che riveste i ventricoli cerebrali (SEZ, dall’inglese subependymal zone) dove sono ancora elementi indifferenziati, attraverso il torrente di migrazione rostrale (RMS, dall’inglese rostral migratory stream) fino al bulbo olfattivo.

Hack e i suoi collaboratori hanno dimostrato l’esistenza di un gradiente di specificazione lungo l’asse SEZ-RMS. Al livello della SEZ un precursore può acquisire sia un’identità gliale che neuronica, in dipendenza dei livelli di espressione di OLIG2. Man mano che le cellule procedono in direzione RMS aumenta il loro grado potenziale di identità neuronica, per effetto dell’upregulation di PAX6, apparentemente riducendosi il grado di reversibilità.

Gli autori avevano notato lo sviluppo di granuli in aree più distanti dal bulbo, rispetto alle cellule periglomerulari. Con i loro esperimenti sono riusciti a stabilire che ciascun sottotipo neuronico corrisponde ad un preciso stadio in questo processo, che segue uno sviluppo lineare nello spazio: gli interneuroni periglomerulari sono specificamente promossi da una seconda ondata di espressione di PAX6 che avviene più tardi lungo il percorso e, perciò, in un’area molto più prossima al bulbo olfattivo della zona in cui maturano i granuli.

Il team di ricerca di Hack, oltre ad aver dimostrato l’importante ruolo dei due fattori di trascrizione OLIG2 e PAX6 durante il processo di migrazione-differenziazione nel cervello adulto, ha evidenziato che PAX6 specificamente promuove la neurogenesi dei neuroni periglomerulari dopaminergici che sono regolati in maniera abnorme nel morbo di Parkinson.

 

BM&L-Settembre 2005

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