Un passo avanti verso la cura dell'ictus
Il talamo è il punto di commutazione centrale nel cervello: con cellule nervose (neuroni) appositamente addestrate, riceve informazioni dagli organi sensoriali, le elabora e le trasmette. I ricercatori dell'Istituto di Tossicologia e Genetica (ITG) del KIT hanno identificato i fattori genetici Lhx2 e Lhx9 responsabili dello sviluppo di questi neuroni. I risultati contribuiscono in modo significativo alla comprensione dello sviluppo del talamo. A lungo termine, dovrebbero aiutare a consentire la guarigione dopo un ictus.
Con 100 miliardi di cellule nervose, il cervello è un sistema molto complesso. "Vogliamo capire il programma di sviluppo dietro di esso", afferma il dott. Steffen Scholpp dell'ITG. "Il nostro obiettivo è scoprire come si sviluppano le singole parti del cervello, cioè cosa fa sì che le cellule progenitrici formino una rete specializzata." Il gruppo di Scholpp all'ITG studia lo sviluppo del talamo. "È la sottostazione centrale nel cervello: tutto ciò che percepiamo dal mondo esterno attraverso i nostri occhi, le orecchie o il senso del tatto deve passare da qui e solo allora viene trasferito alla corteccia cerebrale, che lo elabora ulteriormente". a lungo termine, gli scienziati vogliono essere in grado di farlo per curare le parti danneggiate del cervello con la terapia sostitutiva dei tessuti. Ad esempio, se il tessuto è danneggiato dopo un ictus, al momento non c'è modo di ricostruirlo. "Oggi, l'ictus è la causa più comune di disabilità acquisita in età adulta. A causa del suo ruolo centrale, il danno al talamo è particolarmente grave", afferma Steffen Scholpp. "Dobbiamo quindi trovare una strategia con cui possiamo attivare le cellule staminali in modo tale che il tessuto danneggiato possa essere nuovamente sostituito". Gli scienziati hanno ora compiuto un passo importante: con Lhx2 e Lhx9 hanno trovato i due fattori negli studi su zebrafish identificato, che controlla lo sviluppo dei neuroni nel talamo.
"Senza questi fattori, si sviluppa un talamo che ospita solo cellule nervose indifferenziate, ovvero le cellule progenitrici non hanno le informazioni necessarie per la specializzazione", spiega il biologo. L'analisi dello sviluppo del cervello nel pesce zebra consente di trarre conclusioni sullo sviluppo in tutti i vertebrati, compreso l'uomo. Il gruppo ha pubblicato i risultati nell'attuale numero della rivista "PLoS Biology".
Nello stesso studio, Scholpp e il suo team hanno identificato un altro fattore che funge da "collante" nel talamo: la molecola di adesione cellulare Pcdh10b assicura che il talamo si sviluppi senza mescolarsi con le parti circostanti del cervello. Se questo fattore manca, i neuroni si sviluppano correttamente, ma non trovano più la loro area target. I ricercatori ora mirano ad attivare questi fattori, inizialmente nel piatto di coltura (in vitro) in cellule indifferenziate in modo che si formino nuovo tessuto talamico. In stretta collaborazione con gli ingegneri, i biologi hanno già sviluppato sistemi di coltura cellulare bidimensionali ea gennaio avvieranno un progetto di coltura cellulare 3D. "Il KIT ci offre ottime opportunità qui: parallelamente alla nostra ricerca, gli scienziati dei materiali stanno lavorando allo sviluppo di vari biomateriali (biopolimeri), che stiamo testando in esperimenti nel piatto di coltura", afferma Scholpp.
Per il futuro il dott. Steffen Scholpp una cura per i pazienti con ictus possibile. “Non sarà certamente così nei prossimi anni. In definitiva, però, l'obiettivo è quello di poter rimuovere le cellule staminali dormienti da un paziente con ictus, quindi attivare il programma biologico di sviluppo specifico in queste cellule – al di fuori del corpo – e infine riportarle nella posizione del tessuto danneggiato. Sarebbe una vera guarigione”.
La Fondazione tedesca per la ricerca (DFG) sostiene il Dr. Steffen Scholpp nel programma Emmy Noether per cinque anni con 1,3 milioni di euro. Con questo programma, sostiene i giovani scienziati nella creazione di un proprio gruppo di lavoro. Nel dott. Il team di Steffen Scholpp sta attualmente ricercando tre dottorandi, un post-dottorato, un impiegato tecnico e due studenti di master.
Il Karlsruhe Institute of Technology (KIT) è una società di diritto pubblico ai sensi delle leggi dello stato del Baden-Württemberg. Assolve sia la missione di un'università che la missione di un centro di ricerca nazionale nell'Associazione Helmholtz. Il KIT persegue i suoi compiti nel triangolo della conoscenza di ricerca - insegnamento - innovazione.
Fonte: Karlsruhe [KIT]
