Un nuovo studio fa luce sull'importanza delle microglia, le cellule immunitarie del cervello, nella cognizione e nella memoria. Comprendere la biologia di queste cellule potrebbe fornire nuove direzioni per trattare molte malattie del cervello attualmente non trattabili.
Microglia (rosso) circondano una microglia Arg1+ (giallo) che esprime l'enzima Arg1. Fonte: Vassilis Stratoulias
Uno studio pubblicato di recente su Nature Neuroscience indica che, contrariamente alla credenza comune, le cellule immunitarie del cervello, chiamate microglia, non sono tutte uguali. I ricercatori hanno scoperto che un sottoinsieme di loro, con caratteristiche e funzionalità uniche, è importante per stabilire funzioni cognitive adeguate nei topi.
Esistono anche prove dell'esistenza di sottoinsiemi simili di microglia nel cervello umano, il che apre nuove entusiasmanti possibilità di nuove terapie.
Una collaborazione internazionale guidata da ricercatori dell'Università di Helsinki, del Karolinska Institutet e dell'Università di Siviglia hanno caratterizzato le microglia ARG1+, un sottoinsieme di cellule microgliali, che produce l'enzima chiamato arginasi-1 (ARG1).
Con tecniche avanzate di scansione, il team ha scoperto che le microglia ARG1+ sono abbondanti durante lo sviluppo e meno prevalenti negli animali adulti. Sorprendentemente, queste microglia ARG1+ si trovano in aree cerebrali specifiche importanti per funzioni cognitive come l'apprendimento, il pensiero e la memoria.
“La cognizione e la memoria sono componenti cruciali di ciò che ci rende umani e le microglia sono necessarie per il corretto sviluppo e la funzione del cervello. Il declino cognitivo è una caratteristica comune delle condizioni neurodegenerative e psichiatriche come il morbo di Alzheimer (MA), la schizofrenia, la depressione e il Parkinson", afferma il dott. Vassilis Stratoulias, ricercatore senior dell'Università di Helsinki e primo autore dello studio.
“Le microglia sono coinvolte praticamente in tutte le patologie cerebrali, il che le rende candidati primari per nuovi obiettivi di farmaci e per approcci terapeutici innovativi. Comprendere la biologia fondamentale di queste cellule darà modo di individuare nuove direzioni per lo sviluppo di farmaci che curano malattie attualmente non trattabili del cervello”, ha aggiunto il coautore, dott. Mikko Airavaara dell'Università di Helsinki.
Il comportamento anormale rivela deficit cognitivi
I ricercatori hanno scoperto che i topi privi della proteina microgliale ARG1 erano meno disposti a esplorare nuovi ambienti. Questo comportamento anormale dei roditori è legato a deficit cognitivi e, più specificamente, a menomazioni nell'ippocampo, una parte del cervello importante per l'apprendimento e la memoria.
I ricercatori non sono stati in grado di identificare alcuna differenza nella forma delle microglia ARG1+ rispetto alle microglia vicine che non esprimono ARG1, suggerendo un motivo per cui queste microglia non sono state studiate prima. Con una tecnologia che consente il confronto dei profili RNA delle varie popolazioni cellulari, le microglia ARG1+ sono risultate significativamente diverse dalle cellule vicine senza ARG1 a livello molecolare.
Un'altra scoperta chiave dello studio è che le femmine hanno mostrato alterazioni comportamentali e ippocampali più pronunciate causate da carenza microgliale di ARG1. La distorsione di genere è presente in molte malattie, compreso il MA. In effetti, le donne hanno maggiori probabilità degli uomini di soffrire del MA, la malattia neurodegenerativa più comune in cui le capacità cognitive sono gravemente compromesse.
Le microglia sono emerse come attrici chiave nel MA negli ultimi anni, rendendo i risultati di questo studio rilevanti per questa malattia. Sebbene siano necessarie ulteriori ricerche per dimostrare un legame tra il MA e uno specifico sottoinsieme di microglia, questo studio potrebbe fornire un nuovo prisma in base al quale vediamo il MA nello specifico, e le malattie cerebrali in generale, e aprire nuovi percorsi terapeutici.
Il dott. Bertrand Joseph, professore del Karolinska Institutet e autore senior dice:
"Oltre a farci capire meglio lo sviluppo del cervello e il contributo della diversità microgliale a quello sviluppo, lo studio potrebbe fornire nuovi indizi su come gestire i disturbi del neurosviluppo o i disturbi neurodegenerativi che presentano una componente cognitiva e, spesso, delle differenze tra maschi e femmine"
Fonte: University of Helsinki (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: V Stratoulias, ...[+30], B Joseph. ARG1-expressing microglia show a distinct molecular signature and modulate postnatal development and function of the mouse brain. Nat Neurosci, 2023, DOI
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