Il cervello potrebbe derivare da due sistemi nervosi distinti, una scoperta che potrebbe rivoluzionare la comprensione delle malattie neurologiche. I ricercatori del California Institute of Technology e della University of California di San Francisco hanno individuato due gruppi di cellule embrionali, destinati a seguire percorsi di sviluppo separati. Questa scoperta, pubblicata su Nature Neuroscience, mette in discussione l’idea consolidata che tutte le regioni cerebrali provengano da una singola popolazione di cellule progenitrici. La ricerca ha analizzato lo sviluppo embrionale nei topi e ha rivelato una separazione analoga anche in organismi come polli, pesci zebra e enteropneusti, piccoli animali marini privi di spina dorsale.
Due sistemi nervosi distinti
Secondo gli autori dello studio, il cervello potrebbe essere il risultato dell’unione di due antichi sistemi nervosi, originariamente distinti e specializzati in funzioni differenti. Le cellule che esprimono il gene Otx2 danno origine al prosencefalo e al mesencefalo, aree associate alle funzioni cognitive superiori. Al contrario, quelle caratterizzate dal gene Gbx2 formano il rombencefalo, la parte posteriore del cervello che controlla funzioni vitali come respirazione, ritmo cardiaco e sonno. La separazione tra i due gruppi di cellule è confermata anche dall’analisi della cromatina, che ha rivelato profonde differenze tra le due popolazioni cellulari.
Implicazioni per la ricerca sulle malattie neurologiche
La scoperta potrebbe aprire nuove possibilità per comprendere meglio malattie come la sclerosi laterale amiotrofica (Sla) e l’atrofia muscolare spinale (Sma). Per anni, gli scienziati hanno incontrato difficoltà nel coltivare in laboratorio i neuroni del rombencefalo, un problema che potrebbe essere legato all’utilizzo di cellule progenitrici appartenenti al gruppo destinato alle regioni anteriori del cervello. Con la nuova conoscenza, i ricercatori sono riusciti a trasformare cellule staminali pluripotenti umane in motoneuroni funzionali del tronco encefalico, che mostrano attività elettrica regolare e producono proteine caratteristiche delle strutture coinvolte nel controllo della muscolatura facciale e della deglutizione. Il nuovo modello potrebbe quindi offrire uno strumento per studiare patologie che finora hanno visto limitazioni nella ricerca, a causa della difficoltà di ottenere tessuti cerebrali posteriori da pazienti viventi. Gli autori dello studio sottolineano che questa scoperta non riguarda solo lo sviluppo embrionale dei mammiferi, ma ha anche implicazioni per l’evoluzione, suggerendo che i due sistemi nervosi si sono affiancati nel corso dell’evoluzione, permettendo di integrare il controllo delle funzioni vitali con le capacità cognitive più avanzate.
- Due gruppi di cellule distinti nel cervello
- Separazione analoga in organismi diversi
- Implicazioni per la ricerca sulle malattie neurologiche
La ricerca ha aperto nuove strade per lo studio delle malattie neurologiche, con la possibilità di sviluppare futuri approcci terapeutici basati su una comprensione più precisa del cervello. La scoperta potrebbe contribuire a migliorare le terapie rigenerative e a comprendere meglio le cause di patologie che colpiscono le regioni posteriori del cervello.
