Scoperta epigenetica: gli astrociti possono diventare nuove cellule staminali cerebrali

RomeScienziati del Centro di Ricerca sul Cancro di Germania e dell'Università di Heidelberg hanno scoperto che alterazioni nel DNA possono trasformare gli astrociti in cellule staminali del cervello. Studiando i topi, hanno osservato che determinati schemi nel DNA conferiscono agli astrociti la capacità di comportarsi come cellule staminali. Questa scoperta potrebbe migliorare le terapie per le lesioni cerebrali.

Scoperte Chiave:

• La metilazione del DNA è un meccanismo che spegne determinati geni, mantenendo l'identità della cellula.
• Le cellule staminali cerebrali mostrano uno schema di metilazione del DNA unico, differente da quello degli astrociti comuni.
• Un'interruzione dell'apporto di sangue nel cervello induce gli astrociti ad adottare un profilo di metilazione tipico delle cellule staminali, favorendo così la formazione di nuove cellule nervose.

Cellule Staminali del Cervello: Scoperta nei Topi Adulti

Le cellule staminali inattive del cervello sono simili agli astrociti, che principalmente sostengono i neuroni. Tuttavia, alcuni astrociti possiedono particolari schemi di metilazione che permettono loro di generare cellule nervose e altri tipi di cellule cerebrali. Questo studio si concentra sulla “zona ventricolare-subventricolare” (vSVZ) nei topi adulti, dove vengono ancora prodotti nuovi neuroni. Analizzando le cellule di quest'area, i ricercatori hanno scoperto che le cellule staminali cerebrali attivano geni per i precursori nervosi, che nei normali astrociti sono disattivati a causa della metilazione.

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Limitare l'afflusso di sangue, come si verifica nelle condizioni di ictus, ha portato gli astrociti a trasformarsi in cellule staminali cerebrali attraverso cambiamenti nell'espressione genica. Questo ha aumentato il numero di cellule progenitrici nervose in aree al di fuori delle zone consuete. Questa scoperta suggerisce che modificare l'espressione genica potrebbe essere cruciale per la riparazione del cervello. Modificando il pattern di metilazione del DNA, gli astrociti normali potrebbero essere convertiti in nuovi neuroni per facilitare il recupero da lesioni.

Ricerche precedenti avevano dimostrato che lesioni cerebrali o ictus potevano portare alla formazione di nuove cellule nervose. Il recente studio chiarisce che le modifiche nella metilazione del DNA potrebbero essere fondamentali per questo processo. Quando il flusso sanguigno viene interrotto, i pattern di metilazione del DNA cambiano, permettendo ad alcune cellule cerebrali di comportarsi come cellule staminali. Queste cellule riprogrammate si dividono e formano precursori di nuovi neuroni.

Studiare la riprogrammazione epigenetica è complesso con soggetti vivi o metodi di imaging. È necessario analizzare lo sviluppo cerebrale nei mammiferi avanzati per capirne appieno i cambiamenti, poiché gli astrociti coltivati non mantengono i loro schemi di metilazione originali. Questa conoscenza è fondamentale per sviluppare terapie verso lesioni cerebrali attualmente incurabili.

Capire come le variazioni nell'attività dei geni influenzino le cellule staminali cerebrali può portare a nuove terapie. Sfruttando la capacità naturale del cervello di trasformare alcune cellule in neuroni, le future cure potrebbero favorire il recupero da lesioni cerebrali e ictus stimolando la crescita neuronale.