Quando le cellule del sistema nervoso centrale nel cervello e della colonna vertebrale sono danneggiate da una malattia o da un infortunio, non riescono a rigenerarsi, limitando la capacità del corpo di riprendersi. Al contrario, le cellule nervose periferiche che servono la maggior parte delle altre aree del corpo sono più capaci di rigenerarsi.
Gli scienziati stanno cercando da decenni indizi molecolari sul motivo per cui gli assoni, le proiezioni filiformi che consentono la comunicazione tra le cellule del sistema nervoso centrale, non possono ripararsi dopo un ictus, dopo danni del midollo spinale o lesioni cerebrali traumatiche.
Nell'esame massiccio di 400 geni di topo, i ricercatori della Facoltà di Medicina della Yale University, hanno identificato 40 geni coinvolti attivamente nella soppressione della rigenerazione degli assoni nelle cellule del sistema nervoso centrale. Modificando uno di quei geni, sono riusciti a ripristinare gli assoni nei nervi oculari dei topi danneggiati dal glaucoma.
"Questo apre un capitolo nuovo nella ricerca sulla rigenerazione", ha dichiarato Stephen Strittmatter, professore di neurologia e di neuroscienze, nonché autore senior dello studio pubblicato dal 2 marzo su Cell Reports. Negli ultimi decenni, Strittmatter e altri scienziati hanno trovato una manciata di geni coinvolti nella soppressione della rigenerazione delle cellule del sistema nervoso centrale.
Ma l'avvento delle RNA per silenziare l'espressione genica e le nuove tecnologie di modifica dei geni capaci di rimuovere geni singoli e calibrare il loro impatto funzionale, ha permesso ai ricercatori di espandere notevolmente la ricerca di altri colpevoli.
Tra i 400 geni candidati, identificati in precedenza dal team di Yale nelle culture di neuroni corticali, i ricercatori hanno dimostrato che uno ogni 10 di questi geni aveva un impatto diretto in vivo sulla rigenerazione degli assoni nelle cellule del sistema nervoso centrale dei topi.
Uno dei 40 geni, modificato, codifica un regolatore del sistema immunitario chiamato interleuchina-22. Hanno scoperto che l'eliminazione di questo mediatore immunitario altera l'espressione di molti geni della rigenerazione neuronale e aumenta notevolmente la rigenerazione degli assoni nei topi modello di glaucoma.
La ricerca futura esplorerà come la modifica o il blocco di quei 40 geni può influenzare la riparazione dei neuroni danneggiati da ictus e da lesioni cerebrali traumatiche e del midollo spinale, ha detto Strittmatter.
Fonte: Bill Hathaway in Yale University (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Jane Lindborg, Nicholas Tran, Devon Chenette, Kristin DeLuca, Yram Foli, Ramakrishnan Kannan, Yuichi Sekine, Xingxing Wang, Marius Wollan, In-Jung Kim, Joshua R. Sanes, Stephen Strittmatter. Optic nerve regeneration screen identifies multiple genes restricting adult neural repair. Cell Reports, 2 Mar 2021, DOI
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