Scoperta a Stanford: il cervello è due organi in uno! I dettagli.

Per la prima volta, i ricercatori possono coltivare in laboratorio i neuroni del cervelletto, facilitando la ricerca sulla SLA e l’atrofia muscolare spinale

Unire i punti: Nonostante i recenti progressi nella medicina, gli scienziati incontrano ancora difficoltà nello studio di alcune caratteristiche del cervello. Un nuovo studio suggerisce che questa complessa parte del corpo umano è in realtà costituita da due organi funzionali distinti che agiscono come uno. Pertanto, tentare di generare un tipo specifico di cellula cerebrale dall’altro in un ambiente di laboratorio potrebbe rivelarsi infruttuoso.

Gli scienziati hanno esaminato ogni singola parte del cervello umano, ma sembra che tutto ciò che pensavano di sapere fosse (per lo più) sbagliato. Uno studio recente condotto dai ricercatori della Stanford School of Medicine spiega che il cervello è composto da due organi distinti che si sono evoluti per lavorare insieme nel corso di centinaia di milioni di anni.

La ricerca della Stanford va ben oltre l’idea popolare – e per lo più errata – che il cervello sia costituito da tre regioni principali che controllano specifiche funzioni del corpo umano. In realtà, lo studio afferma che i due organi che compongono il cervello umano derivano da due tipi differenti di cellule staminali.

La prima parte – il cervelletto – è incaricata di supervisionare alcune delle funzioni più basilari del corpo, come il battito cardiaco, la respirazione e la deglutizione. Nel frattempo, la seconda parte – il mesencefalo e il prosencefalo – gestisce funzioni più complesse, tra cui il pensiero di livello superiore e il linguaggio.

Come spiegano i ricercatori nel nuovo studio, il cervelletto deriva da un tipo di cellula staminale diverso rispetto alla parte “di alto livello” del cervello composta dal mesencefalo e dal prosencefalo.

Secondo il ricercatore di Stanford, Kyle Loh, la scoperta “significa che ora possiamo coltivare neuroni dalla parte posteriore del cervello, il cervelletto, in una piastra di Petri e studiarne le funzioni.”

Fino ad ora, i biologi hanno avuto difficoltà a sviluppare campioni di neuroni legati al cervelletto per scopi di ricerca. Lo studio afferma che un particolare tipo di cellula staminale esprime il gene Otx2 e svilupperà eventualmente cellule che formano le parti superiori del cervello. Intanto, un altro tipo di cellula esprime il gene Gbx2 e si svilupperà in neuroni del cervelletto.

I due tipi di cellule presentano altre differenze significative, tra cui il modo in cui il DNA è impacchettato e “condensato” all’interno del nucleo di una cellula, in un processo noto come organizzazione del cromatina. La struttura della cromatina influisce su quali geni vengono espressi e come sono espressi durante la vita di una cellula, influenzando a sua volta il destino dello sviluppo della cellula. Le cellule che esprimono Otx2 e quelle che esprimono Gbx2 hanno strutture di cromatina “fondamentalmente” diverse, dice lo studio.

In precedenza, i ricercatori hanno tentato di sviluppare cellule del cervelletto da cellule pluripotenti che erano “progettate” dalla natura per diventare neuroni del prosencefalo e del mesencefalo. Lo studio di Stanford suggerisce che questo tipo di sforzo è sostanzialmente infruttuoso perché manca un pezzo importante del puzzle evolutivo del cervello.

I ricercatori hanno scoperto che l’origine bipartita del cervello è presente anche in polli moderni, pesci zebra e vermi di noce. Le meduse, un tipo di creatura marina che si è separata dagli umani 600-700 milioni di anni fa, hanno ancora due sistemi nervosi distinti agli estremi opposti dei loro corpi.

Ora che hanno una migliore comprensione di come si è evoluto il cervello bipartito, i ricercatori sperano di avere maggiori possibilità di studiare – e alla fine trattare – condizioni neurologiche debilitanti come l’atrofia muscolare spinale (SMA) e la sclerosi laterale amiotrofica (SLA). Entrambe le condizioni possono compromettere significativamente la funzione dei neuroni nel cervelletto, e il nuovo studio potrebbe fornire indizi per sviluppare terapie rigenerative efficaci per entrambe le condizioni.

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