ORIGINE DELL’IPPOCAMPO
E PATOLOGIA CEREBRALE
Per il suo ruolo fondamentale nella memoria e nell’apprendimento, l’ippocampo è una delle strutture cerebrali più studiate, tuttavia fino ad ora non si era riuscito a stabilire come questa formazione si originasse da un singolo strato di cellule stem corticali. Ora un gruppo di ricerca, condotto da Monuki e Tole, ha dimostrato che il fattore di trascrizione Lhx2 ha un ruolo cruciale in questo processo e ha confermato che l’orlo corticale (un centro di segnalazione del telencefalo mediale) è in effetti un organizzatore dell’ippocampo.
Studi precedenti, condotti anche dagli stessi autori di questo studio, avevano dimostrato che Lhx2 è presente nella corteccia ma assente nell’orlo, e che i topi knockout per il gene Lhx2 hanno un orlo espanso ma mancano di tessuto corticale e dell’ippocampo. Non era chiaro, però, se ciò fosse dovuto alla necessità dell’azione di Lhx2 nella proliferazione delle cellule stem o ad un effetto autonomo sulla cellula nella specificazione delle cellule stem corticali.
Questo problema è stato risolto generando due tipi
di embrioni-mosaico, usando sia cellule stem embrionali Lhx2-null che topi Lhx2-knockout. In questi embrioni soltanto le cellule di tipo normale (wild-type cells) potevano diventare neuroni corticali (Mangale V.S., et al. Lhx2 selector activity specifies
cortical identity and suppresses hippocampal organizer fate. Science
319, 304-309, 2008).
Negli embrioni normali il neuroepitelio corticale si forma fra due strutture non corticali: 1) l’orlo, mediale, che produce cellule di Cajal-Retzius, e 2) l’anti-orlo, laterale, che dà origine a gran parte del complesso nucleare dell’amigdala. Coerentemente con questo schema, negli embrioni-mosaico le componenti Lhx2-null rivelavano una dipendenza spaziale, esprimendo markers dell’orlo corticale se localizzate in posizione mediale e markers anti-orlo se localizzate lateralmente.
I campi della struttura ippocampale in formazione risultavano adiacenti alle patches di orlo ectopico, completi delle palizzate di glia radiale che guidano la migrazione delle cellule dell’ippocampo nell’ordine appropriato. Da ciò si deduce che l’orlo ectopico può dirigere sia i processi di specificazione sia quelli di organizzazione dell’ippocampo.
E’ stata poi accertata una peculiarità genetica rilevante: negli embrioni-mosaico sono stati osservati soltanto blocchi di cellule Lhx2-null o Lhx2-positive. Una tale affinità omofilica potrebbe essere particolarmente vantaggiosa nella definizione di confini netti orlo/corteccia.
In questa ricerca si rileva e si evidenzia un modo elegante di produrre complessità da un neuroepitelio semplice:
1) in primo luogo, il tessuto si divide in un primordio corticale esprimente Lhx2 e in un centro di segnalazione Lhx2-null, con un netto confine fra i due;
2) in secondo luogo, l’orlo induce ed organizza le aree dell’ippocampo nel tessuto corticale adiacente.
Questo studio non è solo il primo a dimostrare che l’orlo corticale ha un ruolo attivo nell’organizzare lo sviluppo dell’ippocampo, ma è anche il primo ad aver accertato che Lhx2 conferisce un destino differenziativo corticale.
E’ facile supporre che queste nuove conoscenze potranno aiutare la ricerca che tende a promuovere lo sviluppo di neuroni corticali da cellule staminali ma, probabilmente, la portata dei risultati emersi da questo lavoro si potrà meglio apprezzare quando saranno avviati studi applicativi, volti ad indagare i processi all’origine di gravi condizioni cliniche caratterizzate da alterazioni cortico/ippocampali come le psicosi schizofreniche, il disturbo autistico e varie forme di epilessia.
L’autrice
della nota ringrazia la dottoressa Floriani per la correzione della bozza.