Il ruolo dei vasi sanguigni nella crescita dei motoneuroni

Uno studio condotto dagli scienziati del Salk Institute e dell’Istituto Scientifico San Raffaele mostra come i geni dei vasi sanguigni svolgano un ruolo fondamentale nello sviluppo dei motoneuroni. I risultati, pubblicati dalla rivista Neuron, forniscono una nuova comprensione di come una relazione “push-pull” con i vasi sanguigni, in cui i neuroni in crescita attraggono i vasi sanguigni verso di loro mentre li spingono “fuori strada”, guida la crescita e lo sviluppo dei motoneuroni e, potenzialmente, di un’ampia varietà di tipi cellulari in tutto il corpo.

La scoperta ha anche implicazioni per la comprensione delle malattie in cui le connessioni dei motoneuroni vengono distrutte, come la sclerosi laterale amiotrofica (SLA) o l’atrofia muscolare spinale (SMA). “Questa scoperta rivela una serie di interazioni molecolari e cellulari che non erano state comprese prima”, afferma il co-autore Samuel Pfaff, professore al Gene Expression Laboratory. “La nostra scoperta di come questi geni regolano la crescita dei vasi sanguigni e lo sviluppo dei neuroni ha implicazioni che vanno dalla comprensione di come si formano altri circuiti cerebrali fino alla comprensione di come le cellule tumorali interagiscono con il loro ambiente”.

Le connessioni dei motoneuroni si formano durante lo sviluppo fetale. Questo processo di cablaggio del sistema nervoso è incredibilmente preciso, con le cellule che creano trilioni di connessioni che raggiungono tutto il corpo. Eppure il processo genetico che dirige questo sviluppo è ancora poco compreso. La ricerca precedente si è concentrata sul ruolo di geni specifici direttamente correlati ai motoneuroni e su come crescono. In questo studio, gli scienziati hanno adottato un approccio più ampio, esaminando i geni sia all’interno che all’esterno del sistema nervoso. I ricercatori hanno randomizzato le mutazioni genetiche ed hanno esaminato da vicino i motoneuroni in via di sviluppo degli animali. Con loro sorpresa, hanno scoperto che i topi i cui motoneuroni non stavano crescendo correttamente avevano mutazioni che non colpivano il sistema nervoso ma il sistema vascolare, che include i vasi sanguigni. Nei topi sani, i motoneuroni possono crescere fuori dal midollo spinale e navigare attraverso i tessuti circostanti per raggiungere gruppi muscolari distanti. Tuttavia, gli scienziati hanno osservato che nei topi con mutazioni vascolari, i motoneuroni sembravano rimanere bloccati dietro una barriera di vasi sanguigni. Hanno scoperto che la mutazione aveva influenzato la capacità dei vasi sanguigni di percepire i neuroni in avvicinamento e di togliersi di mezzo. “C’è una collisione tra assoni in crescita e cellule vascolari”, afferma il co-autore Dario Bonanomi, dell’Istituto Scientifico San Raffaele di Milano. “Quando si rimuove questo recettore dalle cellule dei vasi sanguigni, gli assoni motori entrano in collisione con i vasi sanguigni e il loro progresso verso i muscoli è compromesso e bloccato”.

In futuro, gli scienziati hanno in programma di esaminare la “diafonia” tra nervi e vasi sanguigni in altri contesti, nonché il modo in cui i sistemi nervoso e vascolare rispondono a ictus, lesioni cerebrali e malattie degenerative come la SLA e la SMA.

Foto: Neuron October 13

https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(22)00860-1?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0896627322008601%3Fshowall%3Dtrue

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