Ricerche

Neuroni (rossi) scaricano le molecole tossiche agli astrociti (grigi) tramite goccioline lipidiche (verdi). Fonte: Maria Ioannou

Gli astrociti sono la squadra di supporto ai neuroni oberata di lavoro.

Queste cellule cerebrali raccolgono i lipidi danneggiati secreti dai neuroni iperattivi, quindi riciclano quelle molecole tossiche trasformandole in energia, secondo quanto riferito dai ricercatori dell'Howard Hughes Medical Institute il 23 maggio 2019, nella rivista Cell.

È un meccanismo per proteggere i neuroni dagli effetti collaterali dannosi dell'iperattività. Ed è un altro ruolo importante degli astrociti, che danno supporto ai neuroni in vari modi.

Quando un neurone 'spara' in modo sfrenato, le molecole lipidiche nella cellula vengono danneggiate e possono diventare tossiche. Mentre molti tipi di cellule sequestrano gli acidi grassi in eccesso o li danno in pasto ai mitocondri per prevenire l'accumulo, i neuroni non sembrano affidarsi a questi metodi.

Al contrario, "i neuroni scaricano parte dell'onere sugli astrociti", dice James Zhe Liu, coautore dello studio e leader del gruppo che ha lavorato a stretto contatto con Maria Ioannou e Jennifer Lippincott-Schwartz. "Da molto tempo, i ricercatori sospettano che esiste un meccanismo come questo. Il nuovo lavoro mostra come avviene in realtà questo processo".

Il risultato è emerso da una curiosa osservazione: i neuroni iperattivi rilasciano acidi grassi danneggiati impacchettati in particelle lipidiche. "I ricercatori non pensavano che i neuroni potessero secernere quelle particelle lipidiche", dice Liu.

Ma il gruppo ha dimostrato che la stimolazione dei neuroni di topo in un piatto ha portato all'accumulo di acidi grassi e, alla fine, al rilascio di particelle lipidiche. Quindi, gli astrociti vicini inghiottivano le particelle e amplificavano l'attività dei geni coinvolti nella produzione di energia e nella disintossicazione.

Gli astrociti nutrono con i lipidi danneggiati scaricati dai neuroni i loro stessi mitocondri, che convertono questi rifiuti in energia, ha concluso Liu. I test sui topi hanno mostrato una risposta simile. Dopo una lesione al cervello che simula un ictus, un enorme stress per i neuroni, questi ultimi aumentano la produzione di proteine ​​coinvolte nel trasporto di acidi grassi fuori dalla cellula e gli acidi grassi accumulati negli astrociti.

Questo percorso per liberare molecole tossiche dai neuroni potrebbe essere danneggiato nei pazienti con Alzheimer, secondo Liu, anche se questo non è stato studiato a fondo. Un prossimo passo, guidato da Ioannou nel suo nuovo laboratorio all'Università di Alberta, è esaminare le differenze di questo meccanismo in una coltura cellulare e nei topi modelli di Alzheimer.