La ricerca condotta dagli Stati Uniti e dall'IBiS identifica a

Lo studio rivela un nuovo tipo di cellula coinvolta in molte importanti funzioni cerebrali durante le prime fasi dello sviluppo postnatale

Università di Siviglia

immagine: a, le microglia ARG1+ si trovano in posizioni definite nel cervello, formando cluster. Il cluster più grande si trova nel BF/vStr (cluster rosso). Ogni punto corrisponde a una singola cella ARG1+IBA1+ (n = 1 animale)vedere di più

Crediti: Stratoulias, V., Ruiz, R., Kanatani, S.

La ricerca, condotta congiuntamente dall’Università di Siviglia-IBiS e dal Karolinska Institutet, aiuta a comprendere come maturano i sistemi neurali con funzioni decisive per il comportamento umano. L'approfondimento mette in luce il ruolo delle microglia, un gruppo di cellule che è stato oggetto di importanti informazioni negli ultimi anni per il suo coinvolgimento in diverse patologie cerebrali come il morbo di Alzheimer.

Microglia e il loro ruolo nello sviluppo del cervello

Un gruppo di cellule immunitarie presenti nel sistema nervoso centrale (SNC) è noto come microglia. Queste cellule fungono da prima linea di difesa del sistema nervoso centrale contro lesioni, infezioni e altre minacce. Svolgono anche un ruolo importante nel mantenimento dell'omeostasi neuronale, nell'eliminazione delle scorie e nel rimodellamento delle sinapsi (le connessioni tra i neuroni).

"Le microglia sono state storicamente definite come i macrofagi del cervello e come tali appartengono al sistema immunitario innato", ha spiegato José Luis Venero, professore di Biochimica e Biologia Molecolare all'Università di Siviglia e Capo Ricercatore del Gruppo sull'Invecchiamento Neuronale dell'IBiS. . "Tuttavia, si tratta di una cellula molto dinamica e diventa sempre più chiaro che questo gruppo svolge anche un ruolo decisivo in funzioni molto importanti del sistema nervoso centrale: nella connettività cerebrale, nella regolazione della neurogenesi [la comparsa di nuovi neuroni], nella regolazione dell'eccitabilità, ecc.".

Durante lo sviluppo del sistema nervoso centrale, nelle prime fasi embrionali e postnatali, sono collegati numerosi sistemi neurali. Questo è ciò che costituisce il sistema nervoso centrale. Le microglia svolgono un ruolo chiave in questo processo. Potenziali alterazioni durante queste fasi sono legate a malattie del neurosviluppo come disturbi dello spettro autistico, disturbi bipolari e vari problemi cognitivi.

Alla scoperta della microglia ARG1+

In questo studio il gruppo di ricerca internazionale guidato dall'Istituto di Medicina Ambientale dell'Università Karolinska in Svezia e dall'Università di Siviglia in Spagna ha descritto come un particolare sottogruppo di microglia esprime l'enzima Arginasi-1. Per questo motivo il gruppo di cellule è stato denominato microglia ARG1+. Secondo lo studio, contribuisce alla creazione del sistema colinergico neuronale, coinvolto in molte importanti funzioni del cervello, durante le prime fasi dello sviluppo postnatale dei topi.

Utilizzando l'imaging dell'intero cervello di questi animali, si è scoperto che le microglia ARG1+ si trovano in regioni specifiche del cervello in via di sviluppo, prevalentemente nel proencefalo basale e nello striato ventrale, dove i corpi dei neuroni colinergici si trovano in gran numero. La sottoclasse microgliale ARG1+ coesiste con la nota microglia omeostatica (ARG1 -) all'interno di queste regioni del cervello, indicando che devono avere proprietà intrinseche. L'analisi di sequenziamento del loro genoma ha mostrato che le microglia ARG1+ mostrano un profilo di espressione genica distinto rispetto alle microglia che non esprimono ARG1.

"Il nostro studio ha identificato una specifica sottopopolazione di microglia nella maturazione del sistema colinergico", ha affermato il professor Venero.

"È fortemente colpita quando si soffre del morbo di Alzheimer. In effetti, la maggior parte dei geni di rischio per il morbo di Alzheimer recentemente identificati sono associati in modo molto preciso alla microglia." Come sottolinea il professore, questa relazione potrebbe rivelare una correlazione tra la microglia ARG1+ e l'insorgenza di malattie come il morbo di Alzheimer.

"Resta da vedere se la popolazione microgliale identificata nel nostro studio abbia una relazione diretta con questa malattia", afferma Venero. "Tuttavia, è importante notare che la malattia di Alzheimer ha un'incidenza maggiore nelle donne. È interessante notare che il nostro studio mostra che l'eliminazione selettiva del gene che caratterizza questa sottopopolazione [identificata come arginasi-1] nella microglia produce carenze nella memoria a lungo termine processi, soprattutto nei topi femmine," ha spiegato Rocío Ruiz, membro del gruppo di ricerca e docente senior presso il Dipartimento di Biochimica e Biologia Molecolare dell'Università di Siviglia.