Nuove scoperte utili per il trapianto di cellule nervose

25 November 2013

Un approccio per il trattamento di pazienti affetti da Parkinson o da Huntington è sostituire le cellule cerebrali difettose con cellule fresche.

A questo scopo, sono impiantate nei cervelli malati delle cellule precursori immature da neuroni, e queste cellule devono poi maturare in loco e prendere in consegna la funzione delle cellule difettose.

"Tuttavia, è stato più volte dimostrato che le cellule nervose generate dal trapianto migrano semplicemente nel cervello, ma rimangono in gran parte confinate nel sito di impianto", dice il Prof. Dr. Oliver Brüstle, direttore dell'Istituto di Neurobiologia Ricostruttiva dell'Università di Bonn. Gli scienziati credono da molto tempo che questo effetto sia associato al fatto che nel cervello maturo esistono condizioni sfavorevoli per la captazione di cellule nervose aggiuntive.

Cellule nervose immature e già mature si attraggono come magneti

I ricercatori hanno scoperto un meccanismo, completamente inatteso, al quale si può attribuire il comportamento migratorio carente dei neuroni derivati da innesto. Le cellule impiantate maturano a velocità diverse e quindi non c'è una miscela delle due fasi. "Come i magneti, le cellule precursori, che sono ancora in gran parte immature, attraggono in più le cellule nervose che sono già maturate, motivo per cui c'è una sorta di agglomerazione", dice l'autore principale Dott.ssa Julia Ladewig, alla quale è stato recentemente assegnato un premio di ricerca di 1,25 milioni di euro da parte del Stem Cell Network della Nord Reno-Westfalia, finanziato dal Ministero della Scienza e della Ricerca.

La causa della forza di attrazione che è rimasta ignota finora coinvolge attrattivi chimici che sono secreti dalle cellule precursori. "In questo modo, le cellule precursori nervose impediscono alle cellule cerebrali mature di penetrare ulteriormente nel tessuto", dice il Dott. Philipp Koch, che ha eseguito il lavoro primario per lo studio come co-autore, insieme alla Dott.ssa Ladewig.

Inizialmente gli scienziati avevano osservato che, più erano le cellule precursori interessate al trapianto, peggiore era la migrazione delle cellule nervose. In una seconda fase essi sono riusciti a decodificare ed a disattivare gli attrattivi responsabili dell'agglomerazione tra neuroni maturi e immaturi. Quando gli scienziati hanno disattivato i ligandi FGF2 e VEGF del recettore tirosina chinasi con inibitori, le cellule nervose mature migravano meglio nei cervelli animali e si sono sparse in aree molto più grandi.

Approccio universale promettente per i trapianti

"Questo è un nuovo approccio promettente per risolvere un vecchio problema dei neurotrapianti", scrive il Prof. Brüstle. Inibendo gli attrattivi, si può migliorare notevolmente la migrazione delle cellule precursori nervose impiantate nel cervello. Come hanno dimostrato i ricercatori in vari modelli con cellule precursori di animali ed esseri umani, il meccanismo è un principio fondamentale che funziona anche in altre specie. "Tuttavia è necessario fare altra ricerca per trasferire il principio nelle applicazioni cliniche", dice il Prof. Brüstle.

I risultati sono presenti nella rivista Nature Neuroscience.

Fonte: Universität Bonn.

Riferimenti: Julia Ladewig, Philipp Koch, Oliver Brüstle. Auto-attraction of neural precursors and their neuronal progeny impairs neuronal migration. Nature Neuroscience, 2013; DOI: 10.1038/nn.3583

Pubblicato in uni-bonn.de (> English version) - Traduzione di Franco Pellizzari.

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