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Scoperta sul cervello indica possibile fonte di problemi comportamentali per tutta la vita
Nicolaes Maes: The Idle Servant (la serva in pausa), 1655, National Gallery
Una rimozione impropria delle cellule cerebrali difettose durante il neurosviluppo potrebbe causare problemi comportamentali per tutta la vita, secondo una nuova ricerca eseguita alla University of Virginia (UVA). La scoperta potrebbe anche avere importanti implicazioni per una vasta gamma di malattie neurodegenerative, come l'Alzheimer e il Parkinson.
Neuroscienziati dell'UVA hanno scoperto che nel cervello in sviluppo avviene una forma inaspettata di pulizia cellulare. Se questo processo va male (è eccessivo o deficitario) può causare cambiamenti permanenti nel cablaggio del cervello. Nei topi di laboratorio, questo si traduce in un comportamento simile all'ansia, e può avere un ruolo in condizioni neurologiche come l'autismo negli esseri umani.
“Non ci devono essere cellule del cervello con compromessi genomici. Non ci deve essere DNA danneggiato. Quindi c'è questo meccanismo normale che espelle quelle cellule e impedisce che siano incorporate nel sistema nervoso centrale“, ha spiegato la ricercatrice Catherine R. Lammert. “Quando il danno non viene riconosciuto, le cellule che hanno danni al DNA vivono nel sistema nervoso centrale e si possono vedere dall'accumulo di danni al DNA nel cervello”.
Capire lo sviluppo del cervello
Il pulitore cellulare che i ricercatori hanno individuato, l'inflammasoma AIM2, è stato associato principalmente con la risposta immunitaria dell'organismo alle infezioni, ma non è stato studiato approfonditamente nel cervello. Ma la Lammert, in collaborazione con l'auto senior John Lukens PhD, ha scoperto che lì ha un ruolo cruciale nel garantire che il cervello in sviluppo sia assemblato e funzioni correttamente.
“Il neurosviluppo è un processo molto complicato”, ha detto la Lammert, dottoranda con competenze specialistiche strumentali nella scoperta. “Questa forma di morte cellulare in realtà ha un ruolo nella rimozione di cellule indesiderate dal cervello, per stabilire un sistema nervoso centrale sano con i collegamenti giusti e il numero giusto di cellule”.
Più della metà dei neuroni creati durante lo sviluppo del cervello finisce per morire, quindi è essenziale una corretta pulizia, nota Lukens.
“Si pensa che, se [la pulizia] è troppa o troppo poca, sia alla base di molti problemi, dall'autismo alla disabilità intellettiva, a qualsiasi tipo di disordine del neurosviluppo”.
Ad esempio, l'atassia è una condizione che induce le persone a perdere il controllo dei movimenti. Lukens, ricercatore all'UVA, ha detto:
“Potenzialmente questo percorso potrebbe contribuire alla perdita neuronale che si vede nell'atassia. Da un lato, quella pulizia è necessaria, ma se è troppa, può avere conseguenze negative, come, potenzialmente, l'atassia. Molte malattie neurodegenerative ad esordio precoce sono associate a mutazioni nel sistema di riparazione dei danni al DNA, e anche questo percorso potrebbe essere coinvolto”.
La scoperta è nata un po' casualmente, da un'osservazione del comportamento dei topi di laboratorio, mentre i ricercatori stavano indagando sui traumi cerebrali. Ma seguire quella traccia inaspettata ha fatto capire meglio agli scienziati lo sviluppo del cervello, e quella comprensione potrebbe un giorno far nascere nuovi trattamenti per le malattie neurologiche.
Lukens, del Carter Immunology Center dell'UVA, avverte che tali trattamenti sono probabilmente molto lontani, ma ha detto che una terapia basata sulla scoperta potrebbe avere applicazioni diffuse:
“Toccare questo percorso nel cervello maturo potrebbe probabilmente fornire una strategia di trattamento per qualsiasi malattia neurodegenerativa associata a danni al DNA. E parliamo di pezzi grossi: Alzheimer, Parkinson, SLA”.
Fonte: University of Virginia Health System (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Catherine Lammert, Elizabeth Frost, Calli Bellinger, Ashley Bolte, Celia McKee, Mariah Hurt, Matt Paysour, Hannah Ennerfelt, John Lukens. AIM2 inflammasome surveillance of DNA damage shapes neurodevelopment. Nature, 2020, DOI
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