Una proteina di queste particolari cellule del sistema nervoso è coinvolta nella capacità del cervello di riorganizzarsi in risposta a nuove esperienze, un fenomeno evidente soprattutto nel periodo dello sviluppo di un individuo. Lo ha dimostrato un esperimento su topi che ha confermato indizi ottenuti in precedenza da studi su esseri umani(red)
Forniscono nutrienti al sistema nervoso centrale, contribuiscono a formare la barriera emato-encefalica, aiutano a mantenere il bilancio extracellulare di ioni e infine partecipano ai processi di riparazione del cervello e del midollo spinale colpiti da un trauma. Sono alcune funzioni attribuite finora a particolari cellule del sistema nervoso chiamate astrociti.
Secondo un articolo ora pubblicato su “Neuron” da Nicola Allen e colleghi del Salk Institute, bisogna aggiungerne una fondamentale: il controllo della plasticità neuronale, cioè della capacità del cervello di adattarsi a nuove esperienze e organizzare la sua rete di connessioni tra cellule nervose in risposta agli stimoli ambientali.
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Microfotografia di tessuto cerebrale di topo ottenuta nel corso dello studio con la tecnica di ibridizzazione a fluorescenza: in rosso sono indicate le proteine Chrdl1, in ciano gli astrociti e in blu i neuroni. (Credit: Salk Institute)
“Grazie a un nostro precedente lavoro avevamo imparato che gli astrociti sono importanti per lo sviluppo del cervello, ma sapevamo assai poco sul ruolo degli astrociti nel cervello adulto”, ha spiegato Allen, autore senior dello studio. “Per indagare su questo ruolo, in laboratorio abbiamo usato tecniche differenti tra loro per identificare un segnale prodotto dagli astrociti che è molto importante per la maturazione del cervello.”
Il segnale in questione è veicolato da una proteina chiamata Chrdl1, che aumenta il numero delle connessioni tra le cellule nervose e ne stimola la maturazione, stabilizzando collegamenti e circuiti una volta che hanno completato il loro sviluppo.
Questa proteina era già nota ai ricercatori per il suo ruolo nel funzionamento cerebrale. In uno studio sugli esseri umani, per esempio, tutti i membri di una famiglia con una mutazione del gene che codifica per Chrdl1 hanno dimostrato ottime capacità di memoria. Altre ricerche hanno mostrato che il livello del gene che codifica per Chrdl1 è alterato in disturbi neuropsichiatrici come schizofrenia e disturbo bipolare, suggerendo che la proteina può avere ruoli importanti sullo stato di salute (o di malattia) del sistema nervoso.
Per comprendere ulteriormente il ruolo di Chrdl1, il gruppo di Allen ha sviluppato ceppi di topi geneticamente modificati in modo che il gene per questa proteina fosse silenziato. I topi così modificati avevano un livello di plasticità cerebrale molto più alto del normale: negli adulti, questa plasticità era molto vicina a quella dei topi giovani, i cui cervelli sono ancora nelle prime fasi di sviluppo. Questi risultati aprono la strada a ulteriori ricerche che dovranno approfondire le relazioni tra astrociti e neuroni.
“È importante studiare la plasticità cerebrale, perché ci insegna come il cervello si rimodella in risposta a nuove esperienze. Un certo grado di plasticità è importante, ma deve diminuire via via che invecchiamo: la natura ha progettato questi circuiti per diventare più stabili e meno flessibili, altrimenti il nostro cervello non maturerebbe e vivremmo la nostra intera vita come fa un bambino”, ha concluso Elena Blanco-Suarez, primo autore dello studio.
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