Home RICERCA & SALUTE Trovato come si formano i motoneuroni spinali: la chiave è nei geni

Trovato come si formano i motoneuroni spinali: la chiave è nei geni

I ricercatori dell’UCLA hanno scoperto il funzionamento interno di una rete di geni che regola lo sviluppo dei motoneuroni spinali nell’embrione di pollo e topo in crescita. La ricerca risponde anche a una domanda di lunga data sul perché i motoneuroni, le cellule nervose del midollo spinale che controllano il movimento dei muscoli, si formano molto più velocemente di altri tipi di neuroni. Ha importanti implicazioni per facilitare la produzione di motoneuroni da cellule staminali in laboratorio. I motoneuroni derivati ​​da cellule staminali potrebbero essere utilizzati per riparare il midollo spinale malato o danneggiato e per studiare malattie neurodegenerative come la sclerosi laterale amiotrofica (nota anche come malattia di Lou Gehrig) e l’atrofia muscolare spinale (SMA). Lo studio è stato pubblicato sulla rivista PLOS Biology dal co-autore senior Bennett Novitch, membro dell’Eli e del vasto centro di medicina rigenerativa di Eli e presso la UCLA e collaboratori del Francis Crick Institute di Londra.

Durante lo sviluppo embrionale del midollo spinale, diversi tipi di cellule nervose sono formate da cellule precursori, chiamate progenitori neurali. È noto da tempo che diversi tipi di neuroni si formano a velocità diverse durante lo sviluppo. I motoneuroni si formano più velocemente degli altri tipi di cellule nervose che popolano il midollo spinale. Tuttavia, i ricercatori non sapevano perché o come i motoneuroni si sviluppano in questo modo. Il team di ricerca ha utilizzato le più recenti tecniche molecolari per valutare come l’attività dei geni cambia mentre i neuroni si formano. Ciò è stato ottenuto utilizzando un approccio chiamato profiling trascrizionale di singole cellule, che consente di misurare simultaneamente tutta l’espressione genica nelle singole cellule. Ciò ha dato al team istantanee dell’attività genica globale in circa 200 cellule che erano in procinto di diventare motoneuroni. Per analizzare questi dati, il team ha sviluppato un software per computer personalizzato per ricostruire il modo in cui l’attività del gene cambia quando i motoneuroni si formano.

L’analisi ha suggerito che una proteina prodotta dal gene Olig2, che è espressa solo nei progenitori neurali che creano i motoneuroni, promuove la formazione dei motoneuroni interferendo con l’attività di diversi membri di un’altra famiglia di geni – i geni Hes. I geni embrionali di Hes sono noti per prevenire lo sviluppo di neuroni. I ricercatori hanno confermato il ruolo di Olig2 nel promuovere la formazione di motoneuroni, aumentando o bloccando la funzione di Olig2 nei midolli spinali di embrioni di topo e di pollo in via di sviluppo, così come durante la formazione di motoneuroni nelle cellule staminali embrionali di topo. Questo studio fornisce una vista dettagliata senza precedenti di come gli embrioni producono i diversi tipi di cellule presenti nel midollo spinale maturo.

Inutile dire che le informazioni possono essere indirizzate per risolvere problemi come la SLA, la sclerosi multipla, la SMA ed altre malattie degenerative del sistema nervoso che non hanno ancora una cura efficace.

  • a cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Sagner A et al., Novitch BG. PLoS Biol. 2018; 16(2):e2003127. 

Darvishi M et al. Cell Mol Neurobiol. 2017 Mar; 37(2):275-289. 

Wang Y, Kim E, Wang X et al. Cell 2012 Aug 17; 150(4):816-30.

Gaber ZB, Novitch BG. Neuron 2011 Mar 10; 69(5):833-5.

Dott. Gianfrancesco Cormaci
- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry residency in 2002) - Dottorato in Neurobiologia nel 2006 (Neurobiology PhD in 2006) - Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hopkins University, dal 2004 al 2008. - Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. - Guardia medica presso strutture private dal 2010 - Detentore di un brevetto sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of a patent concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Responsabile del reparto Ricerca e Sviluppo per la società CoFood s.r.l. (leader of the R&D for the partnership CoFood s.r.l.) - Autore di un libro riguardante la salute e l'alimentazione, con approfondimenti su come questa condizioni tutti i sistemi corporei. - Autore di articoli su informazione medica, salute e benessere sui siti web salutesicilia.com e medicomunicare.it

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