Individuate nel cervelletto cellule staminali attive dopo la nascita. Un nuovo interruttore per mettere in moto la plasticità cerebrale. Locate in the stem cell cerebellum active after birth. A new switch to start brain plasticity.

NICO: Individuate nel cervelletto cellule staminali attive dopo la nascita. Un nuovo interruttore per mettere in moto la plasticità cerebrale / NICO: Locate in the stem cell cerebellum active after birth. A new switch to start brain plasticity

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Individuate nel cervelletto cellule staminali attive dopo la nascita.

Il suo nome - “piccolo cervello” dal latino “cerebellum” - potrebbe trarre in inganno: il cervelletto ospita infatti la popolazione neuronale più abbondante del sistema nervoso e tipi cellulari estremamente eterogenei. Il suo sviluppo (peculiare rispetto al resto del cervello perché avviene prevalentemente dopo la nascita e non durante la fase embrionale) è stato finora poco studiato e molti aspetti rimangono da chiarire. Tra questi, la localizzazione e il comportamento di cellule staminali attive dopo la nascita: ‘progenitori’ che producono sia neuroni sia cellule gliali.

Un gruppo di ricerca del NICO - Neuroscience Institute Cavalieri Ottolenghi dell’Università di Torino   - guidato da Annalisa Buffo e composto da Elena Parmigiani, Ketty Leto e Chiara Rolando -  ha chiarito questi aspetti, mostrando per la prima volta sia l’esistenza e la precisa localizzazione nel tessuto di queste cellule bipotenti, sia come si moltiplicano fino al loro esaurimento.

I risultati dello studio – pubblicati sul prestigioso Journal of Neuroscience – confermano quindi la presenza nel cervelletto di progenitori di cellule molto simili alle staminali neurali, ma che a differenza di queste non si auto-mantengono, esaurendosi dopo un paio di settimane dalla nascita. È probabile tuttavia che alcuni di questi progenitori rimangano come elementi silenti anche nell’adulto, ed è possibile ipotizzare di “riattivarli” in seguito a un danno, generando nuovi neuroni nel cervelletto che invecchia o si ammala.

Un nuovo interruttore per mettere in moto la plasticità cerebrale

Una caccia durata molti anni, ma che ha portato a identificare un nuovo recettore della proteina NoGo-A, noto regolatore di tutte le forme di plasticità nel sistema nervoso centrale - cioè la capacità del cervello di adattarsi e ripararsi in seguito a un danno.

La ricerca – pubblicata sulla prestigiosa rivista Developmental Cell – è stata coordinata dall’équipe di Martin Schwab del Brain Research Institute - Università di Zurigo in collaborazione con il gruppo di ricerca della prof.ssa Annalisa Buffo del NICO - Neuroscience Institute Cavalieri Ottolenghi (con sede a Orbassano, presso il comprensorio dell’Ospedale San Luigi Gonzaga) e Dipartimento di Neuroscienze dell’Università di Torino, che studia le forme di plasticità cerebrale ormai da 20 anni.

NoGo-A, originariamente scoperta come semplice costituente della mielina, opera nel cervello sano bilanciando la formazione di nuovi contatti, la crescita di nuovi prolungamenti nervosi e la produzione di nuovi neuroni dalle cellule staminali, in modo da favorire l’adattamento del cervello a nuove esperienze e la formazione di nuove memorie. La stessa proteina - che con i suoi segnali garantisce stabilità alla struttura del sistema nervoso - è tuttavia anche un potentissimo inibitore della riparazione dei circuiti interrotti dopo un danno e un regolare dell’attività delle cellule staminali cerebrali (come hanno  dimostrato le ricercatrici del NICO in uno studio pubblicato nel 2012 sul Journal of Neuroscience).

La proteina NoGo-A agisce attraverso una famiglia di recettori chiamati NgR. Tuttavia, da molto tempo risulta chiaro che la ‘coda’ di questa molecola eserciti delle azioni specifiche non attribuibili ai NgR. La caccia a questi altri recettori sconosciuti è durata molti anni, ma la collaborazione

tra i ricercatori di Zurigo e del NICO, ha permesso di identificare negli zuccheri di membrana Eparan Solfato Proteoglicani recettori specifici per la ‘coda’ di NoGo-A.

«Il risultato di questo lavoro - sottolinea la prof.ssa Annalisa Buffo del NICO - offre nuovi spunti per la comprensione delle basi molecolari della plasticità nervosa e dei meccanismi che possono stimolare la riparazione del cervello danneggiato. Dimostra inoltre come la ricerca di base, e lo studio dei complessi meccanismi che regolano il funzionamento del cervello, richieda tempi lunghi e di conseguenza importanti investimenti, purtroppo carenti fino a oggi nel nostro Paese ».

Nogo-A, scoperto negli anni Ottanta da Martin Schwab dell’Università di Zurigo, viene studiato soprattutto nelle lesioni del midollo spinale. Al momento anticorpi anti-NoGo e farmaci contro il recettore sono sperimentati in trial clinici in soggetti con diversi tipi di malattie neurologiche.

ENGLISH

Locate in the stem cell cerebellum active after birth.

His name - "small brain" from the Latin "cerebellum" - could mislead: the cerebellum hosts the most abundant neuronal population of the nervous system and extremely heterogeneous cell types. Its development (peculiar to the rest of the brain because it occurs predominantly after birth and not during the embryonic stage) has so far been underestimated and many aspects remain to be clarified. Among these, the localization and behavior of stem cells active after birth: 'progenitors' that produce both neurons and glial cells.

A research group of NICO - Neuroscience Institute Cavalieri Ottolenghi of the University of Turin - led by Annalisa Buffo and composed by Elena Parmigiani, Ketty Leto and Chiara Rolando - clarified these aspects, showing for the first time both the existence and the precise localization in the tissue of these two-celled cells, both as they multiply until their depletion.

The results of the study - published in the prestigious Journal of Neuroscience - therefore confirm the presence of progenitor cells in cells that are very similar to neural stem cells, but unlike these, they are self-preserving, exhausting after a couple of weeks of birth. However, some of these ancestors are likely to remain silent in the adult as well, and it is possible to "reactivate" them as a result of injury, generating new neurons in the cerebellum that gets older or becomes ill.

A new switch to start brain plasticity

A long-lasting hunt but it has led to the identification of a new NoGo-A protein receptor, known regulator of all forms of plasticity in the central nervous system-that is, the ability of the brain to adapt and repair itself as a result of damage.

 

The research - published in the prestigious Developmental Cell magazine - was coordinated by the team of Martin Schwab of the Brain Research Institute - University of Zurich in collaboration with research group Prof. Annalisa Buffo of NICO - Neuroscience Institute Cavalieri Ottolenghi (headquartered at Orbassano, at the San Luigi Gonzaga Hospital) and at the University of Turin Department of Neuroscience, which has been studying brain plasticity for 20 years now.

 

NoGo-A, originally discovered as a simple constituent of myelin, works in the healthy brain by balancing the formation of new contacts, the growth of new nerve extensions, and the production of new neurons from stem cells, so that brain adaptation to new experiences and the formation of new memories. The same protein - which, with its signals, guarantees stability to the nervous system - is also a potent inhibitor of repair of interrupted circuits after damage and regular brain stem cell activity (as NICO researchers have shown a study published in 2012 on the Journal of Neuroscience).

 

The NoGo-A protein acts through a family of receptors called NgR. However, it has long been clear that the "queue" of this molecule exerts specific actions not attributable to NgR. Hunting for these other unknown receptors has lasted many years, but collaboration

among researchers in Zurich and NICO, has allowed Eparan Sulfato Proteoglicani membrane sugars to identify NoGo-A specific queue receptors.

 

"The result of this work - emphasizes Nico's prof. Annalisa Buffo - offers new insights into the understanding of the molecular bases of nerve plasticity and the mechanisms that can stimulate the repair of damaged brain. It also demonstrates how basic research, and the study of complex mechanisms regulating the functioning of the brain, takes long time and consequently important investments, unfortunately still lacking in our country. "

Nogo-A, discovered in the 1980s by Martin Schwab of the University of Zurich, is studied especially in spinal cord injuries. At present anti-NoGo antibodies and drugs against the receptor are tested in clinical trials in subjects with different types of neurological disorders.

Da:

http://www.lescienze.it/lanci/2015/06/10/news/nico_individuate_nel_cervelletto_cellule_staminali_attive_dopo_la_nascita-2645945/

http://www.lescienze.it/lanci/2017/10/12/news/nico_un_nuovo_interruttore_per_mettere_in_moto_la_plasticita_cerebrale-3705581/