Neurogenesi negli adulti? La conferma arriva dalla bomba. / Neurogenic in adults? Confirmation comes from the bomb.

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

Microfotografia in falsi colori di tessuto ippocampale: si distinguono in verde gli astrociti e in rosso le regioni contenenti il DNA (© Dr. Thomas Deerinck/Visuals Unlimited/Corbis)  Microfotografia in false colors of hippocampal tissue: astrocytes are distinguished in green and red regions containing DNA

Nel cervello umano adulto nascono ogni giorno circa 1400 nuovi neuroni. La scoperta, che riguarda in particolare l'ippocampo, è avvenuta grazie a una tecnica di datazione al carbonio-14 concettualmente simile a quella usata in archeologia, sfruttando il fatto che la quantità di questo isotopo radioattivo in atmosfera - e fissato nel DNA dei neuroni - è costantemente aumentata nel secondo dopoguerra a causa dei test nucleari al suolo, per poi diminuire altrettanto costantemente dopo la loro messa al bando.

La pratica di testare al suolo gli ordigni nucleari è stata una delle più deleterie della Guerra Fredda e ha provocato un numero difficilmente calcolabile di vittime umane e di danni all'ambiente a causa della radioattività diffusa  in atmosfera. 

Tuttavia, ha anche portato qualche vantaggio secondario, come dimostra lo studio pubblicato sulla rivista “Cell” da un gruppo internazionale di ricercatori, a prima firma Kirsty L. Spalding, che hanno sfruttato quella radioattività per stabilire che anche nell'essere umano un numero significativo di neuroni dell'ippocampo, una regione cerebrale cruciale per la memoria e l'apprendimento, viene generato in età adulta. 

La scoperta potrebbe mettere la parola fine al lungo dibattito sulla questione della neurogenesi, che è possibile quantificare nei topi ma non negli esseri umani a causa dell'invasività delle indagini necessarie. Spalding e colleghi hanno perciò pensato di usarare un “orologio” fisico molto importante per le datazioni in diversi ambiti scientifici: il carbonio-14.


L'abbondanza di questo isotopo radioattivo in atmosfera terrestre è aumentata a partire dal 1945 in seguito ai test nucleari che venivano effettuati al suolo, per poi diminuire costantemente dopo la loro messa al bando, in vigore dal 1963. Il carbonio entra nella catena alimentare attraverso le piante e viene fissato nel DNA ogni volta che si forma un nuovo neurone. I neuroni possono così essere datati come se fossero reperti archeologici.

Misurando la concentrazione di carbonio-14 nel DNA dei neuroni umani, Frisén e colleghi hanno dimostrato che più di un terzo di quelli dell'ippocampo vengono regolarmente rinnovati per tutto il corso della vita. Ogni giorno, nell'adulto si aggiungono circa 700 nuovi neuroni per ogni ippocampo, 

con un ricambio annuale totale che si aggira intorno all'1,75 per cento e che declina solo leggermente con l'età. 

“Si è creduto a lungo che l'uomo avesse un numero di neuroni determinato alla nascita una volta per tutte”, sottolinea Jonas Frisén, uno degli autori della ricerca. “Questa è la prima prova sperimentale che la formazione di nuovi neuroni può contribuire alla funzione cerebrale anche in età adulta”.

E' naturale a questo punto pensare a nuove prospettive di terapia per le malattie neurodegenerative. “Per molto tempo si è sospettato che la depressione fosse legata a una neurogenesi ippocampale ridotta, e i nostri risultati suggeriscono che usando  questo processo come bersaglio potrebbero essere sviluppati nuovi e più efficaci antidepressivi", conclude Frisén.

Ma la scoperta ha importanti implicazioni per le neuroscienze in generale. Come osserva Gerd Kempermann in un articolo di commento apparso su "Science", la neurogenesi adulta nell'ippocampo, oltre a contribuire alla plasticità del cervello potrebbe avere un ruolo non solo nella sua stabilità, ma addirittura nella sua individualizzazione e quindi nella formazione della personalità, come suggeriscono recenti ricerche sui gemelli monozigoti.

ENGLISH

In the adult human brain, about 1400 new neurons are born each day. The discovery, particularly in the case of hippocampus, took place through a carbon-14 dating technique conceptually similar to that used in archeology, exploiting the fact that the amount of this radioactive isotope in the atmosphere - and fixed in the DNA of the neurons - has steadily increased in the post-war period due to nuclear tests on the ground, and then decreases just as consistently after their banning.

The practice of testing ground-based nuclear weapons was one of the most vulnerable in the Cold War and has provoked a hardly calculable number of human casualties and damage to the environment due to the radioactivity in the atmosphere.

However, it has also brought some secondary benefit, as the study published in "Cell" magazine by an international group of researchers, first signed by Kirsty L. Spalding, who exploited that radioactivity to determine that even in humans a significant number of hippocampal neurons, a crucial brain region for memory and learning, is generated in adulthood.

Discovery could put an end to the long debate on the issue of neurogenesis, which can be quantified in mice but not in humans because of the invasiveness of the investigations needed. Spalding and colleagues have therefore thought of using a very important "physical clock" for dating in various scientific areas: carbon-14.

The abundance of this radioactive isotope in the Earth's atmosphere has increased since 1945 following the nuclear tests that were carried out on the ground and then decreased steadily after their banning, which had been in force since 1963. Carbon enters the food chain through the plants are fixed in the DNA each time a new neuron is formed. Neurons can thus be dated as if they were archeological finds.

By measuring the carbon-14 concentration in human neuron DNA, Frisén and colleagues have shown that more than a third of hippocampus are regularly renewed throughout life. Every day, about 700 new neurons per day are added to each horse, with a total annual turnover of around 1.75 percent, which only slightly declined with age.

"It was long believed that man had a number of neurons determined at birth once and for all," says Jonas Frisén, one of the authors of the research. "This is the first experimental evidence that the formation of new neurons can contribute to brain function even in adulthood."

It is natural at this point to think of new perspectives for neurodegenerative disease therapy. "For a long time, it was suspected that depression was linked to reduced hippocampal neurogenesis, and our findings suggest that new and more effective antidepressants could be developed using this target as a target," concludes Frisén.

But discovery has important implications for neuroscience in general. As Gerd Kempermann observes in an article commented on "Science", adult neurogenesis in the hippocampus, as well as contributing to the plasticity of the brain, could play a role not only in its stability but also in its individualization and hence in the formation of personality , as suggested by recent research on monozygotic twins.

Da:

http://www.lescienze.it/news/2013/06/07/news/generazione_neuroni_ippocampo_adulto-1689843/