Le cellule cerebrali chiamate astrociti hanno
ruolo inaspettato nella "plasticità" del cervello

Le cellule cerebrali chiamate astrociti hanno un ruolo inaspettato nella “plasticità” del cervello

I ricercatori del Salk dimostrano che le proteine prodotte dagli astrociti consentono la maturazione del cervello e ne regolano la flessibilità

LA JOLLA—Quando nasciamo, il nostro cervello è dotato di una grande flessibilità. Questa flessibilità nel crescere e cambiare conferisce al cervello immaturo la capacità di adattarsi a nuove esperienze e di organizzare la sua rete di interconnessioni di circuiti neurali. Con l'avanzare dell'età, questa qualità, chiamata "plasticità", diminuisce.

In uno studio pubblicato il 18 ottobre 2018 in Neuron, Un team del Salk Institute ha dimostrato che gli astrociti, cellule di supporto del cervello a lungo trascurate, contribuiscono a favorire la plasticità cerebrale, un ruolo nuovo per gli astrociti che non era precedentemente noto. I risultati potrebbero indicare modi per ripristinare le connessioni perse a causa dell'invecchiamento o di traumi.

“Sapevamo dai nostri lavori precedenti che gli astrociti sono importanti per lo sviluppo del cervello; tuttavia, sapevamo molto poco sul ruolo degli astrociti nel cervello adulto”, afferma Nicola Allen, professore associato e autore senior dello studio. "Per indagare questo ruolo, abbiamo utilizzato numerose tecniche in laboratorio per identificare un segnale prodotto dagli astrociti che è molto importante per la maturazione del cervello".

Il segnale si è rivelato essere una proteina secernono gli astrociti chiamata Chrdl1, che aumenta il numero e la maturità delle connessioni tra le cellule nervose, consentendo la stabilizzazione delle connessioni e dei circuiti neurali una volta completato il loro sviluppo.

Per comprendere meglio il ruolo di Chrdl1, il team ha sviluppato modelli murini con il gene disabilitato da mutazioni introdotte. Questi topi presentavano un livello di plasticità cerebrale molto più elevato del normale. I topi adulti con la mutazione Chrdl1 presentavano una plasticità cerebrale molto simile a quella dei topi giovani, il cui cervello è ancora nelle prime fasi di sviluppo.

"È importante studiare la plasticità cerebrale, perché ci insegna come il cervello si rimodella in risposta a nuove esperienze", afferma la prima autrice Elena Blanco-Suarez, ricercatrice associata nel laboratorio di Allen. "Sebbene un certo grado di plasticità sia importante, diminuisce con l'avanzare dell'età. La natura ha progettato questi circuiti per diventare più stabili e meno flessibili. Altrimenti, il nostro cervello non maturerebbe e vivremmo tutta la nostra vita come un bambino piccolo".

Non si sa molto sul ruolo di Chrdl1 negli esseri umani, ma uno studio su una famiglia con una mutazione di Chrdl1 ha dimostrato che i soggetti ottenevano ottimi risultati nei test di memoria. Altri studi hanno dimostrato che il livello del gene che codifica per Chrdl1 è alterato nella schizofrenia e nel disturbo bipolare, suggerendo che Chrdl1 potrebbe avere un ruolo importante sia nella salute che nella malattia.

Le future ricerche del team approfondiranno le relazioni tra astrociti e neuroni e cercheranno possibili modi per utilizzare gli astrociti come terapia.

"Siamo interessati a scoprire di più su ciò che gli astrociti secernono nell'ambiente cerebrale e su come questi segnali influenzano il cervello", afferma Allen. "Prevediamo di analizzare questa relazione sia nelle fasi iniziali dello sviluppo sia in situazioni in cui queste connessioni si perdono e si desidera stimolarne la riparazione, come dopo un ictus".

Altri ricercatori che hanno lavorato allo studio erano Tong-Fei Liu e Alex Kopelevich del Salk.

Questo lavoro è stato finanziato dal National Institutes of Health grant NS105742, dalla Hearst Foundation, dai Pew Charitable Trusts, dalla Lawrence Ellison Foundation, dalla Whitehall Foundation, dalla Helmsley Foundation e dalla Catarina Foundation.