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Gli astrociti sono un particolare sottogruppo di cellule cerebrali a forma di stella. Sebbene meno conosciuti dei neuroni, gli astrociti sono essenziali per l’attività neuronale e svolgono un ruolo in varie malattie neurologiche. Un nuovo studio condotto da Antonello Mallamaci della Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (SISSA) di Trieste, recentemente pubblicato su Cerebral Cortex, dimostra che durante lo sviluppo di un embrione, queste cellule vengono prodotte secondo diversi programmi in diverse parti del cervello.
Gli astrociti, noti anche come astroglia o cellule astrogliali, furono scoperti dallo scienziato Karl Bergmann e furono originariamente chiamati glia di Bergmann a causa della loro classificazione come cellula protettiva e isolante. Queste cellule furono successivamente chiamate astrociti per la loro forma a stella.
Sebbene gli astrociti svolgano un ruolo fondamentale nella riparazione dei danni al cervello, la loro struttura e funzione li prestano anche a uno scopo meno utile. Gli astrociti possono svolgere un ruolo nella progressione di alcuni tumori cerebrali. Questa scoperta ha rivelato nuovi meccanismi per la regolazione delle cellule staminali nel cervello e potrebbe avere implicazioni per i trattamenti terapeutici.
Lo studio
Man mano che l’embrione si sviluppa, tutte le cellule staminali, comprese le cellule staminali neurali, danno origine a cellule progenitrici più specializzate, che a loro volta possono moltiplicarsi e differenziarsi, ad esempio, solo in astrociti o solo neuroni. Tuttavia, fino ad ora, nessuno aveva mai approfondito la teoria secondo cui questo processo potrebbe seguire dinamiche diverse in diverse parti del cervello.
Usando i topi come modelli per lo studio, il team di ricerca ha osservato che le cellule staminali di parti specifiche della corteccia avevano una diversa propensione a generare astrociti e seguivano due dinamiche distinte. Nell’ippocampo e nelle aree mediali del cervello in generale, le cellule staminali neurali producono un gran numero di progenitori, che sono scarsamente inclini a proliferare ea differenziarsi rapidamente in astrociti. Al contrario, nelle parti anterolaterali della corteccia, le cellule progenitrici prodotte dalle cellule staminali sono poche e si differenziano in astrociti relativamente tardi, dopo un’elevata proliferazione. Questa dinamica era sotto il naso di tutti ma non era mai stata esplorata fino ad ora.
Alla base di questa differenza c’è l’esposizione precoce delle cellule staminali a diverse dosi del fattore di trascrizione Emx2, che era già noto per essere coinvolto nell’astrogenesi. Il gene Emx2 è espresso a livelli molto elevati nell’area dell’ippocampo, che è proprio dove gli astrociti vengono prodotti prima che in altre aree della corteccia cerebrale.
Il team ha scoperto che questo comportamento può essere riprodotto in vitro costringendo una cellula neurostaminale a esprimere il gene Emx2, come accade nell’ippocampo. Questo segnale è tutto ciò che serve per indurre la produzione di molti progenitori programmati per una breve proliferazione, anche nelle cellule discendenti.
Sembra che il tumore si comporti come una caricatura patologica di ciò che accade in natura: gli stessi meccanismi osservati in questo studio potrebbero spiegare il funzionamento di quei tentativi di trattamento sperimentale.
