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Riusciremo mai a imitare il re della rigenerazione dei neuroni, il pesce-zebra?
Immagine al microscopio a fluorescenza di neuroni del cervello di pesce-zebra con neuroni appena formati (magenta) circondati da cellule turchesi.
Il pesce zebra è un maestro della rigenerazione: se perde cellule cerebrali a causa di un infortunio o di una malattia, può semplicemente farle ricrescere, al contrario degli esseri umani per i quali questo avviene solo nella fase fetale. Tuttavia, il pesce zebra è legato evolutivamente agli esseri umani e, quindi, possiede gli stessi tipi di cellule cerebrali.
Una rigenerazione nascosta potenziale può essere attivata anche negli esseri umani? Sono possibili le terapie per l'ictus, il trauma cranico e le malattie attualmente incurabili come l'Alzheimer e il Parkinson?
Scienziati di Dresda sono riusciti a determinare il numero e il tipo di neuroni appena formati nel pesce-zebra; praticamente hanno effettuato un 'censimento' nel loro cervello. Dopo un infortunio, il pesce-zebra forma nuovi neuroni in numero elevato e li integra nel sistema nervoso, che è la ragione della loro stupefacente capacità di rigenerazione del cervello.
Per eseguire lo studio, gli scienziati del Centro Terapie Rigenerative TU di Dresda (CRTD) hanno unito le loro competenze nel campo della biologia delle cellule staminali con gli ultimi metodi sviluppati dal Centro Genoma di Dresda e con le analisi complesse di bio-informatica dell'Istituto Max Planck di Fisica dei Sistemi Complessi e del Centro Biologia dei Sistemi di Dresda. Ora hanno pubblicato i loro risultati nella rivista scientifica Development.
Il team guidato dal Dott. Christian Lange e dal Prof. Dott. Michael Brand del CRTD ha usato pesci-zebra adulti transgenici, nel cui proencefalo ha identificato i neuroni neonati. Il proencefalo del pesce-zebra è l'equivalente della corteccia cerebrale umana, la parte più grande, e funzionalmente più importante, del cervello.
Il team di ricerca di Dresda ha indagato sui neuroni neonati e su quelli maturi, così come sulle cellule staminali del cervello, usando la sequenza singola delle cellule. Ha così scoperto i marcatori specifici dei neuroni neonati e è riuscito ad analizzare globalmente quali tipi di neuroni sono di recente formazione nel cervello adulto del pesce-zebra.
Gli scienziati hanno scoperto due tipi di neuroni che si possono formare di nuovo: i neuroni di proiezione, che creano connessioni tra le aree del cervello, e i neuroni interni, che servono a mettere a punto l'attività dei neuroni di proiezione. I ricercatori hanno anche studiato i dati ottenuti dal sequenziamento delle cellule del cervello di topi e hanno scoperto che topi e pesci-zebra hanno gli stessi tipi di cellule. Questo rende questi risultati di grande rilevanza anche per l'uomo.
Il Prof. Dott. Michael Brand, direttore del CRTD e autore senior dello studio, spiega:
"Sulla base di questa ricerca, studieremo ulteriormente i processi di rigenerazione che avvengono nel pesce-zebra. In particolare, studieremo la formazione di nuovi neuroni dopo un danno cerebrale traumatico e la loro integrazione.
"Speriamo di ottenere intuizioni rilevanti per possibili terapie umane a seguito di lesioni e ictus o per le malattie neurodegenerative. Già sappiamo che è presente una certa capacità rigenerativa anche negli esseri umani e stiamo lavorando per risvegliare questo potenziale.
"I risultati del nostro studio sono importanti anche per capire le condizioni in cui i neuroni trapiantati possono fare rete con quelli esistenti e quindi permettere agli esseri umani di ri-ottenere le loro prestazioni mentali precedenti“.
Fonte: Technische Universität Dresden (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Christian Lange, Fabian Rost, Anja Machate, Susanne Reinhardt, Matthias Lesche, Anke Weber, Veronika Kuscha, Andreas Dahl, Steffen Rulands, Michael Brand. Single cell sequencing of radial glia progeny reveals diversity of newborn neurons in the adult zebrafish brain. Development, 2020, DOI
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