Come si rinnovano i nostri neuroni?

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Foto [ci-dessus] Mostra i neuroni nella regione del bulbo olfattivo su una porzione del cervello di un giovane topo. I diversi colori aiutano a comprendere meglio lo sviluppo dei neuroni nel cervello del topo dopo la nascita. La presenza di lampi verdi e rossi o arancioni in una cellula permette di determinare se un neurone di nuova formazione (in verde) è un neurone con dopamina (rosso) o calretinina (arancione). Il colore blu indica semplicemente il nucleo di tutte le cellule nell’immagine.

produzione di neuroni

fino a metà xx^e Nel secolo scorso, uno dei principali principi delle neuroscienze è stato considerato che i neuroni si formano solo prima della nascita, durante lo sviluppo del sistema nervoso. Pertanto, il cervello adulto può perderlo solo con l’età. Tuttavia, all’inizio degli anni ’90, questa ortodossia è stata ribaltata da studi che ne hanno dimostrato l’esistenza Cellule staminali in un Il cervello di molti esseri viventi Come uccelli, pesci e mammiferi. Le cellule staminali sono cellule “madre” in grado di produrre tutti i tipi di cellule in un organismo. Può persistere fino all’età adulta in vari tessuti o organi prima di differenziarsi definitivamente, cioè formare cellule specifiche per l’organo in questione, in questo caso il cervello.

È stato ora dimostrato che alcuni tipi di neuroni continua a produrre di queste cellule staminali per tutta la vita. Nei mammiferi, ci sono due regioni specifiche coinvolte nella fornitura continua di nuovi neuroni: ippocampo, la sede della memoria e del controllo dell’apprendimento, e bulbo olfattivo, necessario per decodificare le informazioni sensoriali olfattive dall’ambiente esterno.

Questa rigenerazione cellulare consentirebbe l’adattamento (o “plasticità”) dei circuiti neurali a nuove informazioni. Inoltre, le cellule staminali formeranno anche un serbatoio cellulare che può essere riattivato in un contesto patologico durante un danno cerebrale per reindirizzare la produzione di neuroni (neuroni e per lui) alla zona interessata.

Al di là del termine generale, i neuroni nascondono in realtà un’ampia varietà di tipi cellulari, con forme e funzioni diverse. Pertanto, uno dei misteri della neurogenesi è capire come cellule staminali di aspetto simile possano generare una tale diversità di neuroni. I geni svolgono un ruolo importante in questo processo, quindi è necessario determinare quali sono necessari per creare un tipo di neurone piuttosto che un altro. Questa conoscenza è particolarmente importante per lo sviluppo di approcci terapeutici che consisterebbero nel distogliere le cellule staminali dalla loro normale funzione per costringerle a produrre nuovi neuroni in sostituzione di quelli danneggiati dalla patologia, ad esempio nel caso di una malattia neurodegenerativa.

funzione genica

Come conosciamo la funzione del gene nella formazione dei neuroni? Basta modificare l’attività di questo gene nelle cellule staminali, sia abolindolo che aumentandolo, e notare l’effetto della modifica sul recettore delle cellule staminali: che tipo di neuroni possono produrre allora?

Nel topo è possibile inserire un gene, o una molecola che inattiva quel gene, direttamente e precisamente in alcune cellule staminali del cervello dell’animale vivente, quelle cellule che producono i neuroni nel bulbo olfattivo. Per poter riconoscere le cellule modificate in questo modo, nelle stesse cellule viene inserito contemporaneamente un gene codificante per una proteina fluorescente – nel caso di questa foto”GFP“(per”proteina fluorescente verdeBasta quindi seguire il destino dei globuli verdi nel bulbo olfattivo, e determinare il tipo di nuovi neuroni generati.

In questo studio, i tessuti sono stati trattati con due anticorpi fluorescenti (rosso e arancione) per rilevare la presenza di proteine ​​specifiche nelle cellule, ciascun anticorpo reagendo a una specifica proteina. Le cellule rosse e arancioni corrispondono, rispettivamente, a due sottotipi di neuroni situati nel bulbo olfattivo: neuroni della dopamina neuroni (un neuromodulatore) e calretinina (una proteina legante il calcio). Le cellule verdi corrispondevano ai nuovi neuroni prodotti dalle cellule staminali modificate il primo giorno postnatale, in cui la proteina fluorescente GFP è stata introdotta mediante manipolazione genetica. I neuroni verde e arancione indicano che questi nuovi neuroni sono un neurone della calretinina e i neuroni verde e rosso sono un neurone della dopamina.

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