Un nuovo studio svela come le cellule gliali monitorano i neuroni e rispondono ai danni, con possibili implicazioni per malattie genetiche
Le cellule gliali, spesso considerate il supporto silenzioso del sistema nervoso, giocano un ruolo fondamentale nel mantenere in salute i neuroni. Forniscono nutrienti, eliminano scarti e proteggono le cellule cerebrali dai danni. Un nuovo studio pubblicato su Nature Communications ha scoperto un meccanismo inedito con cui le cellule gliali monitorano e rispondono alle lesioni neuronali. La ricerca, condotta dal Laboratorio di Genetica dello Sviluppo di Rockefeller, potrebbe aprire la strada a nuove terapie per malattie legate a difetti ciliari, come la rene policistico.
La scoperta di un nuovo meccanismo di protezione
Fino ad oggi, la maggior parte degli studi si era concentrata sul ruolo delle cellule gliali nella protezione degli assoni, trascurando il loro impatto sui dendriti e sulle strutture ciliari. Gli scienziati hanno dimostrato che due proteine chiave, DGS-1 (presente nei neuroni) e FIG-1 (nelle cellule gliali), permettono alle cellule gliali di monitorare l’integrità delle ciglia situate sui dendriti e di attivare risposte riparative quando necessario.
L’importanza delle ciglia nei neuroni
Le ciglia presenti sui dendriti dei neuroni svolgono un ruolo essenziale nella percezione degli stimoli sensoriali, come luce e odori. Alterazioni nella loro struttura sono collegate a un gruppo di disturbi noti come ciliopatie. Comprendere come le cellule gliali interagiscono con queste strutture è quindi cruciale per lo sviluppo di nuove strategie terapeutiche.
Esperimenti con C. elegans: un modello per capire il cervello
Per investigare questo meccanismo, i ricercatori hanno utilizzato il nematode C. elegans, un organismo modello con un sistema nervoso ben studiato. Attraverso la tecnologia CRISPR, hanno creato varianti di nematodi con ciglia difettose e hanno osservato la reazione delle cellule gliali. Hanno impiegato la microscopia a fluorescenza per tracciare l’attività gliale e la RNA sequencing per analizzare le modifiche nell’espressione genica.
Un meccanismo altamente conservato nella biologia
I risultati suggeriscono che il meccanismo scoperto potrebbe essere presente anche nei mammiferi, inclusi gli esseri umani. La somiglianza tra gli organi sensoriali nei diversi organismi fa pensare che un processo simile di monitoraggio e risposta ai danni neuronali possa avvenire anche nel nostro cervello.
Implicazioni per la ricerca medica
Le scoperte aprono nuove prospettive nel trattamento delle ciliopatie e di altre malattie neurodegenerative. Manipolare questi meccanismi potrebbe fornire strategie per ripristinare la funzione neuronale in patologie che coinvolgono difetti ciliari o danni ai dendriti.
Il prossimo passo: dai nematodi agli esseri umani
Gli scienziati intendono ora espandere la ricerca ai mammiferi. “Gli organi sensoriali, con i loro dendriti decorati da ciglia e circondati da cellule gliali, sono altamente conservati nell’evoluzione,” afferma Katherine Varandas, autrice principale dello studio. “Questo ci offre un’affascinante direzione per future ricerche.”
