Pubblicato sulla rivista Science, lo studio presenta nuove e convincenti prove del fatto che i neuroni nell’ippocampo, il centro della memoria del cervello, continuano a formarsi fino alla tarda età adulta. La ricerca del Karolinska Institutet in Svezia fornisce risposte a una domanda fondamentale e a lungo dibattuta sull’adattabilità del cervello umano.
L’ippocampo è una regione cerebrale essenziale per l’apprendimento e la memoria, coinvolta nella regolazione delle emozioni.
Già nel 2013, il gruppo di ricerca di Jonas Frisén al Karolinska Institutet ha dimostrato in uno studio di alto profilo che nuovi neuroni possono formarsi nell’ippocampo degli esseri umani adulti.
I ricercatori hanno poi misurato i livelli di carbonio-14 nel DNA del tessuto cerebrale, il che ha permesso di stabilire quando si sono formate le cellule.
Tuttavia, l’entità e il significato di questa formazione di nuovi neuroni (neurogenesi) sono ancora oggetto di dibattito. Non c’è stata alcuna prova chiara che le cellule che precedono i nuovi neuroni, note come cellule progenitrici neurali, esistano effettivamente e si dividano negli esseri umani adulti.
“Siamo ora riusciti a identificare queste cellule di origine, il che conferma che nell’ippocampo del cervello adulto è in corso una formazione di neuroni“, afferma Jonas Frisén, professore di ricerca sulle cellule staminali presso il Dipartimento di biologia cellulare e molecolare del Karolinska Institutet, che ha guidato la ricerca pubblicata su Science.
Da 0 a 78 anni – Nel nuovo studio, i ricercatori hanno combinato diversi metodi avanzati per esaminare il tessuto cerebrale di persone di età compresa tra 0 e 78 anni provenienti da diverse biobanche internazionali. Hanno utilizzato un metodo chiamato sequenziamento dell’RNA a singolo nucleo, che analizza l’attività genica nei singoli nuclei cellulari, e la citometria a flusso per studiare le proprietà cellulari. Combinando questo metodo con l’apprendimento automatico, sono stati in grado di identificare diverse fasi dello sviluppo neuronale, dalle cellule staminali ai neuroni immaturi, molti dei quali erano in fase di divisione.
Per localizzare queste cellule, i ricercatori hanno utilizzato due tecniche che mostrano dove nel tessuto sono attivi diversi geni: RNAscope e Xenium. Questi metodi hanno confermato che le cellule neoformate si trovavano in un’area specifica dell’ippocampo chiamata giro dentato. Quest’area è importante per la formazione della memoria, l’apprendimento e la flessibilità cognitiva.
Una speranza per nuove cure – I risultati mostrano che i progenitori dei neuroni adulti sono simili a quelli di topi, maiali e scimmie, ma che ci sono alcune differenze nei geni attivi. Si sono osservate anche grandi variazioni tra gli individui: alcuni esseri umani adulti avevano molte cellule progenitrici neurali, altri quasi nessuna.
“Questo ci fornisce un tassello importante per comprendere come funziona e cambia il cervello umano nel corso della vita”, spiega Jonas Frisén. “La nostra ricerca potrebbe anche avere implicazioni per lo sviluppo di trattamenti rigenerativi che stimolino la neurogenesi nei disturbi neurodegenerativi e psichiatrici”.
Lo studio è stato condotto in stretta collaborazione con Ionut Dumitru, Marta Paterlini e altri ricercatori del Karolinska Institutet, nonché con ricercatori della Chalmers University of Technology in Svezia.
La ricerca è stata finanziata dal Consiglio Svedese per la Ricerca, dal Consiglio Europeo della Ricerca (ERC), dalla Società Svedese per il Cancro, dalla Fondazione Knut e Alice Wallenberg, dalla Fondazione Svedese per la Ricerca Strategica, dal programma StratRegen, dalla borsa di studio a lungo termine EMBO, dalle azioni Marie Skłodowska-Curie e da SciLifeLab. Jonas Frisén è consulente dell’azienda 10x Genomics. Si veda l’articolo scientifico per un elenco completo dei potenziali conflitti di interesse.
fonte: Karolinska Institutet. nella foto: Jonas Frisén, professore presso il Dipartimento di Biologia Cellulare e Molecolare, Karolinska Institutet, credits: Stefan Zimmerman
