Cervello, scoperto il gene regista delle cellule staminali

È merito del gene denominato COUP-TFI se nel cervello adulto, nella regione dell’ippocampo responsabile dei processi dell’apprendimento e della memoria, nuove cellule vengono prodotte nella giusta qualità e quantità, senza carenze e senza eccessi che potrebbero portare a gravi malattie neurodegenerative come l'Alzheimer.

A questo risultato si è giunti grazie ad una ricerca italiana condotta su topi, pubblicata sulla rivista Cell Reports e coordinata dal gruppo dell'Università di Torino guidato da Silvia De Marchis, del Neuroscience Institute Cavalieri Ottolenghi (Nico) e del Dipartimento di Scienze della Vita e Biologia dei Sistemi (Dbios), in collaborazione con il laboratorio dell'Università di Nizza diretto da Michèle Studer.

Le cellule staminali presenti nell’area ippocampale possono produrre sia nuovi neuroni - le principali cellule del sistema nervoso che elaborano e trasmettono le informazioni - sia nuovi astrociti, cellule a forma di stella che fanno parte della glia, struttura che dei neuroni è supporto, impalcatura e protezione. 

L’equilibrio tra i due tipi cellulari assicura il corretto funzionamento della formazione cerebrale. Stress e processi infiammatori, ritenuti tra i principali responsabili dell’insorgenza delle malattie neurodegenerative e delle sindromi ansiose-depressive, indirizzano lo sviluppo delle staminali verso la produzione di astrociti con ridotta formazione di nuovi neuroni. L’attività fisica, utile a contrastare l’insorgere di stati neuropatologici, stimola invece la genesi di uno stato di equilibrio tra neurogenesi e astrocitogenesi, dove nessuno dei due tipi cellulari prevale sull'altro.  

Per provare che il responsabile e regista del diverso fato delle staminali è COUP-TFI, lo studio ha inizialmente messo in evidenza l’alta attività del gene nei topi in buona salute e la ridotta attività in presenza di neuroinfiammazione. Sono seguite le analisi in cui si osservava che in topi adulti dove il gene era stato inattivato aumentava la produzione di astrociti a discapito di quella dei neuroni, e in topi dove il gene veniva attivato si ristabiliva l’equilibrio contrastando l’effetto delle infiammazioni. La presenza e l’espressione del gene negli adulti è indispensabile per fare in modo che le cellule staminali producano la giusta quantità tra cellule nervose e astrociti.

COUP-TFI produce una proteina implicata in molti processi dello sviluppo del sistema nervoso, era noto che una mancata espressione del gene produce gravi alterazioni dello sviluppo embrionale, ma  non era finora ben chiara la sua funzione negli adulti.

Il risultato, ha osservato Silvia De Marchis, apre «interessanti prospettive per il trattamento di disfunzioni cognitive associate alle malattie neurologiche». 

Se l'esistenza di cellule staminali in alcune regioni del cervello dei mammiferi adulti è oramai un fatto accertato, resta molto da scoprire sui fattori che regolano la formazione di nuovi neuroni, e per questo scoprire che esiste un regista addetto a questa funzione costituisce un passo in avanti importante.