Scoperto il gene 'bussola' che guida lo sviluppo dei neuroni


  • Adnkronos Salute
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Roma, 23 apr. (AdnKronos Salute) - Svelato uno dei meccanismi chiave che permette ai motoneuroni che risiedono nel midollo spinale di estendere lunghe proiezioni per mettere in collegamento con successo il cervello alle estremità del corpo. E' la scoperta di un gruppo di ricercatori dell'Irccs ospedale San Raffaele di Milano, guidati da Dario Bonanomi. Lo studio, pubblicato su 'Neuron', è la conclusione di un progetto di ricerca avviato da Bonanomi presso il Salk Institute di La Jolla (California) dove lavorava prima di rientrare in Italia grazie a una borsa della Fondazione Giovanni Armenise-Harvard.

Nel giro di poche settimane, durante lo sviluppo embrionale - ricordano dalla Fondazione - miliardi di neuroni del sistema nervoso periferico si allungano in tutto l'organismo come le radici di un albero alla ricerca di acqua nel terreno, per raggiungere cervello, muscoli e apparato sensoriale, con una precisione di oltre un millesimo di millimetro. Come ciò avvenga è uno dei grandi misteri delle neuroscienze, ma ora il nuovo studio accende una luce.

In particolare, gli autori descrivono per la prima volta un gene 'bussola' che Bonanomi ha voluto chiamare Cassin, in memoria del famoso alpinista Riccardo Cassin di cui quest'anno ricorrono i 110 anni dalla nascita. "Come lui è un gene 'esploratore' - spiega lo scienziato - poiché capace di aprire una via, proprio come fanno gli alpinisti davanti a una parete rocciosa".

Durante lo sviluppo - precisa una nota - le cellule staminali embrionali si duplicano e si specializzano in diversi tipi cellulari, permettendo la formazione corretta di organi e apparati. L'esempio più complesso di questo fenomeno è dato dal sistema nervoso: centinaia di miliardi di neuroni devono anche allungare le loro propaggini (gli assoni) per stabilire le giuste connessioni. Per i motoneuroni - le cellule colpite per esempio dalla sclerosi laterale amiotrofica - questo significa uscire dal midollo spinale, allungarsi nella direzione corretta e raggiungere uno specifico muscolo o recettore sensoriale, come quello sulla punta dell'indice di una mano. A guidare gli assoni in questo viaggio cieco lungo il corpo in formazione sono una serie di segnali biochimici che l'assone sa decodificare grazie a recettori presenti sulla sua membrana.

"Immaginiamo - afferma Bonanomi - di dover guidare l'assone di un singolo neurone lungo un percorso a tappe, facendogli cambiare direzione quando necessario. Possiamo immaginare di dargli i giusti segnali chimici nei giusti punti lungo il percorso. Il problema è che miliardi di assoni stanno facendo il loro viaggio contemporaneamente, spesso incrociandosi, ma viaggiando in direzioni diverse. Questo significa che moltissimi segnali chimici si sovrappongono, generando 'rumore'. Ecco perché ai neuroni non basta ricevere i segnali giusti, ma occorre avere dei meccanismi interni per ignorare le distrazioni".

Il gene Cassin permette proprio di ignorare i segnali errati in un momento cruciale del viaggio dell'assone, quello in cui deve uscire dal midollo spinale. Senza questo gene, infatti, gli assoni dei motoneuroni rimangono imbrigliati all'interno del midollo e iniziano a risalirle alla ricerca di una via d'uscita che non troveranno mai. "La scoperta - commenta Bonanomi - in un certo senso cambia un paradigma: si pensava che i neuroni 'scegliessero' di ricevere solo il segnale di interesse attraverso il cambio dei recettori di membrana espressi volta per volta lungo il percorso. Una strategia piuttosto dispendiosa in termini di tempo. Ora sappiamo che mantengono più recettori attivi e ricevono segnali anche contradditori, ma li ignorano filtrandoli in modo selettivo".