Come nasce una stella: origine e sviluppo degli astrociti, le vere "star" del cervello
La scoperta fatta dal gruppo di ricerca guidato da Annalisa Buffo del NICO - Università di Torino apre nuove strade per comprendere i disturbi del neurosviluppo
In uno studio pubblicato a settembre sulla prestigiosa rivista Plos Biology, il gruppo di ricerca guidato dalla Prof.ssa Annalisa Buffo del NICO, Neuroscience Institute Cavalieri Ottolenghi - Dipartimento di Neuroscienze dell’Università di Torino, ha svelato per la prima volta i meccanismi attraverso i quali i diversi tipi di astrociti sono generati nel cervelletto, un territorio coinvolto nel controllo del movimento che contiene tre tipi di astrociti ben conosciuti. Lo studio è frutto di una collaborazione internazionale che, oltre alle ricercatrici e ai ricercatori italiani di UniTo e dell’Ospedale San Raffaele di Milano, ha coinvolto anche gli spagnoli del Cajal Institute di Madrid e gli svizzeri del Brain Research Institute dell'Università di Zurigo.
"I risultati del nostro studio - spiega la prof.ssa Buffo - oltre a svelare come l’eterogeneità degli astrociti venga generata durante lo sviluppo, rivelano l’impareggiabile raffinatezza e ripetibilità dei processi biologici alla base della vita. D’altro canto, una così fine regolazione della generazione della diversità degli astrociti non può che confermarne il ruolo cruciale nel corretto sviluppo e mantenimento della funzionalità neuronale, incoronando queste cellule come vere star del cervello, di nome e di fatto".
"Mediante analisi clonali di ultima generazione, che permettono di svelare legami di parentela tra cellule sulla base dell’espressione di diverse combinazioni di colori, abbiamo seguito, nel topo, singoli progenitori embrionali e postnatali di astrociti e le loro progenie. Queste analisi – spiega la Dott.ssa Valentina Cerrato, una delle ricercatrici del NICO responsabili dello studio - accoppiate a studi di proliferazione e a simulazioni computerizzate dei diversi lignaggi, hanno permesso di svelare non solo un’inedita multipotenza dei progenitori, in grado di generare uno o più tipi di astrociti, ma anche che l’eterogeneità degli astrociti nel cervelletto deriva da un programma altamente stereotipato e regolato nel tempo e nello spazio".
Secondo un preciso schema costruttivo, infatti, progenie generate in diverse fasi dello sviluppo embrionale occupano territori cerebellari distinti e sono caratterizzate da eterogeneità e capacità di amplificazione che diminuiscono nel tempo. Inoltre, dopo la nascita, diversi ritmi di proliferazione e differenziamento dei vari tipi di astrociti cerebellari risultano in cloni con architetture stereotipate e modularità ricorrenti, basate su rapporti numerici altamente conservati tra tipi di astrociti e, in particolare, nella costante prevalenza di un tipo sugli altri. Questa sorprendente regolarità viene rispettata anche nei sottocloni, gruppi di cellule sorelle separate nello spazio, nei quali i cloni più eterogenei si suddividono.
"Questo studio - conclude la Prof.ssa Buffo - oltre ad aprire all’indagine dei meccanismi molecolari che partecipano nella generazione di queste progenie cellulari, offre una nuova chiave di lettura per la comprensione dei disturbi del neurosviluppo, nei quali gli schemi costruttivi astrogliali potrebbero essere alterati con conseguenti anomalie dell’attività neuronale".