Cellule gliali: la scoperta delle origini di queste cellule

Una nuova ricerca sul modello animale ha permesso di individuare il fattore che attiva la differenziazione delle cellule staminali neuronali in cellule gliali, che costituiscono l’80 per cento di quelle presenti nel cervello. La scoperta apre la strada a una migliore comprensione dei meccanismo di insorgenza delle neoplasie cerebrali ed eventualmente anche di possibili trattamenti terapeutici.
Le cellule gliali rappresentano la popolazione più numerosa tra quelle che compongono il cervello, ma le modalità della loro generazione, la gliogenesi, è rimasta in gran parte sconosciuta. In un nuovo studio condotto presso il Baylor College of Medicine i cui risultati sono ora pubblicati sulla rivista “Neuron”, è ora stata identificata una nuova cascata trascrizionale che controlla alcuni stadi della gliogenesi a partire da cellule staminali neurali.
“Tutti conoscono i neuroni, le cellule che elaborano e trasmettono le informazioni nel sistema nervoso centrale, mentre le cellule gliali sono per gran parte sconosciute, pur rappresentando l’80 per cento delle cellule del cervello e costituendone la struttura di sostegno, oltre ad avere un ruolo nella neurotrasmissione, nella formazione della guaina mielinica agli assoni e della barriera ematoencefalica”, ha spiegato Benjamin Deneen, professore di neuroscienze del BCM.

“Un aspetto importante è che la glia è stata collegata a numerose patologie del sistema nervoso centrale, dai tumori alle lesioni del midollo spinale fino a diversi disturbi neurologici, tra cui la sindrome di Rett, la sclerosi laterale amiotrofica e la sclerosi multipla. Per questo motivo, individuare il meccanismo di formazione di queste cellule è la chiave per comprendere la funzione cerebrale sia in condizioni normali sia durante la malattia”.

Studiando lo sviluppo della glia nei pulcini, i ricercatori hanno proceduto a ritroso, esaminando i passi che precedono la maturazione delle cellule gliali. Si è così scoperto che le cellule gliali ritornano allo stadio di staminali neurali per induzione del fattore di trascrizione NFIA. Facendo un ulteriore passo indietro nella cascata trascrizionale, sono poi andati alla ricerca del fattore in grado di innescare l’induzione dell’NFIA.

“Confrontando le sequenze di regolazione di topi e pulcini, siamo riusciti a individuare gli elementi la cui attività somigliava all’induzione di NFIA: il migliore candidato è il fattore Sox9”, racconta Peng Kang, ricercatore del Center for Stem Cell and Regenerative Medicine del BCM che ha partecipato allo studio. “Successivamente, abbiamo trovato che non solo il Sox9 induce l’espressione dell’NFIA, ma si associata a esso, formando un complesso”.

Si è scoperto, inoltre, che appena dopo aver innescato l’inizio della gliogenesi, questo complesso contribuisce a co-regolare un sottoinsieme di geni che rivestono un ruolo importante nel metabolismo energetico nei mitocondri e alla migrazione dei precursori della glia.

“Il Sox9 induce l’espressione del NFIA durante l’attivazione della glia e perciò induce l’NFIA a condurre la progressione della cellule figlie regolando in modo cooperativo il programma genetico che controlla la migrazione cellulare e il metabolismo emergetico, due processi cruciali associati alla differenziazione cellulare”, ha spiegato Deneen. “Ora dobbiamo chiederci quali altre proteine contribuiscano al processo, e in che modo la natura di questo complesso evolva durante la progressione della progenie astro-gliale”.

Gli autori dello studio sottolineato che questi risultati possono anche aiutare a comprendere come iniziano a formarsi alcuni tumori cerebrali, poiché questi stessi processi di sviluppo e queste stesse proteine si trovano nelle neoplasie sia degli adulti sia dei bambini, fornendo in prospettiva anche nuove indicazioni terapeutiche.