PISA – Un gruppo di ricerca coordinato dalla Fondazione Pisana per la Scienza ha ricostruito con un livello di dettaglio mai raggiunto prima il processo che trasforma una cellula staminale neurale in un neurone funzionante.
Si aprono così nuove prospettive nello studio dello sviluppo del cervello umano e delle patologie neurologiche.
Lo studio, guidato da Maria Teresa Dell’Anno insieme a Gianmarco Ferri, ha seguito per 120 giorni cellule vive, combinando tecniche avanzate di imaging e analisi molecolari ad altissima risoluzione. Il risultato è una mappa temporale precisa del metabolismo della corteccia cerebrale durante le diverse fasi dello sviluppo.
“Questo studio dimostra, per la prima volta, che le vie metaboliche svolgono un ruolo attivo e determinante nei processi di differenziamento cellulare, contribuendo alla formazione di una delle aree cerebrali più caratteristiche del cervello umano”, dichiara la Maria Teresa Dell’Anno, ricercatrice alla Fondazione Pisana per la Scienza ETS.
Le cellule staminali neurali, presenti fin dalle prime fasi embrionali, rappresentano una riserva indifferenziata che, attraverso passaggi progressivi, acquisisce struttura e funzione fino a diventare neuroni capaci di trasmettere impulsi elettrochimici. I ricercatori sono riusciti a osservare questo percorso passo dopo passo, fino al livello dei singoli enzimi che regolano le reazioni chimiche cellulari. Alla ricerca hanno partecipato anche Francesco Cardarelli della Scuola Normale, Marco Onorati dell’Università di Pisa e Amalia Gastaldelli dell’Istituto di Fisiologia Clinica del CNR, in una collaborazione che ha integrato biofisica, biologia dello sviluppo e studi sul metabolismo.
La comprensione di questi meccanismi è decisiva anche per capire cosa accade quando lo sviluppo neuronale si interrompe. Alterazioni nei processi metabolici possono essere all’origine di patologie come la microcefalia, alcune epilessie genetiche, i disturbi dello spettro autistico e malattie neurodegenerative come l’malattia di Alzheimer. Le tecniche utilizzate, completamente non invasive, potrebbero inoltre favorire diagnosi più precoci e lo sviluppo di terapie personalizzate, con tempi e risultati potenzialmente più efficaci.
