Il nostro cervello comprende 85 miliardi di cellule nervose e altrettante cellule cosiddette gliali che lavorano a stretto contatto con le prime per garantirne il corretto funzionamento. Tutte hanno origine dalle cellule staminali, ma cosa decide quando e quante di esse diventino neuroni o glia?
Un nuovo studio guidato dal Laboratorio di Sviluppo Corticale della SISSA e finanziato anche da Fondazione Telethon, ha dimostrato che il gene Foxg1, già coinvolto in numerosi processi dello sviluppo cerebrale e in malattie rare come la sindrome di Rett e di West, ha un ruolo fondamentale nel pilotare la differenziazione delle cellule staminali, garantendo che neuroni e glia siano prodotti nella giusta quantità e nel giusto momento.
Il lavoro, pubblicato sulla rivista Cerebral Cortex e condotto in collaborazione con l’Università di Cambridge e l’IRCCS Burlo Garofolo, apre nuove strade per la comprensione e la terapia di malattie genetiche incurabili.
Lo sviluppo della corteccia cerebrale è un processo molto complesso e, in gran parte, ancora misterioso. Dalle cellule staminali prendono vita dapprima i neuroni, poi le cellule della glia, a cominciare dagli astrociti, fondamentali per il nutrimento delle cellule nervose e la modulazione della loro attività. Nell’essere umano questo avviene all’incirca dopo il quarto mese di gravidanza.
Fino ad ora non era chiaro cosa coordinasse questa transizione, ma alcuni ricercatori e ricercatrici della SISSA hanno dimostrato che a regolare il processo di differenziazione delle cellule staminali come un vero “direttore d’orchestra” è il gene Foxg1, già noto per il suo coinvolgimento in altri processi di sviluppo e in alcune malattie rare.
Gli studiosi hanno osservato che un declino del livello di espressione di tale gene ha luogo naturalmente, un po’ prima dell’avvio della produzione di astrociti. Hanno quindi rilevato che un aumento di tale espressione rallenta il passaggio dalla produzione di neuroni a quella di astrociti, mentre un suo abbassamento lo facilita. Hanno inoltre confermato che fenomeni molto simili avvengono nelle cellule staminali di origine umana. Infine, gli scienziati hanno indagato i meccanismi attraverso cui questo fenomeno si articola.
«Si tratta di un risultato molto importante, sia dal punto di vista scientifico che metodologico» commenta Antonello Mallamaci, direttore del Laboratorio di Sviluppo Corticale della SISSA e responsabile dello studio. «Il ruolo di Foxg1 in questo processo di transizione e il suo coinvolgimento in malattie quali varianti delle sindromi di Rett e di West fa pensare che alcune delle anomalie tipiche di tali sindromi possano scaturire da una alterazione della scaletta temporale con cui sono generate le cellule astrogliali e apre la strada a possibili terapie geniche».