Quanto ci piace chiacchierare. Viene in mente la classica battuta di Sabrina Ferilli in una famosa pubblicità anche quando si parla dell’ultrapiccolo, con le cellule nervose che parlano tra loro facendo funzionare al meglio il cervello.
Proprio la carente, o mancante del tutto nelle forme più serie, comunicazione potrebbe entrare in gioco come cofattore che in qualche modo mette in moto processi che contribuiscono alla perdita dell’equilibrio del tessuto nervoso e alla progressione delle malattie neurodegenerative.
A scoprirlo, aprendo la strada a prospettive future d’intervento, è una ricerca apparsa su Nature Neuroscience. Lo studio è stato coordinato da Michela Deleidi dell’Institut Imagine di Parigi con la partecipazione di Dario Brunetti, ricercatore del Dipartimento di Scienze Cliniche e di Comunità dell’Università di Milano e ricercatore presso la Fondazione IRCCS Istituto Neurologico Carlo Besta.
Indice
Così il cervello invecchia e si ammala
La ricerca chiarisce uno dei meccanismi attraverso cui lo stress dei mitocondri, le strutture cellulari che producono energia e partecipano a numerose funzioni biologiche, può compromettere questa comunicazione.
In particolare lo studio dimostra che quando nella microglia (cellule coinvolte nella sorveglianza e nell’equilibrio del cervello) si accumulano problemi nel controllo della qualità delle proteine all’interno dei mitocondri, queste cellule entrano in uno stato di stress prolungato.
La risposta, nota come mtUPR (mitochondrial unfolded protein response), è un meccanismo di difesa delle cellule che modificano il proprio metabolismo e comunicano meno efficacemente con neuroni e altre cellule di supporto del sistema nervoso.
Se questa risposta resta attiva in modo cronico, può favorire senescenza cellulare, contribuire alla perdita dell’equilibrio del sistema nervoso e creare un ambiente pro-infiammatorio che può contribuire ai processi associati alla neurodegenerazione.
Per ricostruire questi meccanismi, i ricercatori hanno utilizzato diversi modelli sperimentali basati su cellule staminali pluripotenti umane, colture cellulari composte da neuroni, astrociti e microglia, e organoidi cerebrali contenenti microglia. Le osservazioni condotte sull’animale mostrano inoltre come lo studio di difetti genetici rari, come quelli legati a PITRM1, possa aiutare a comprendere processi biologici più generali.
Queste condizioni, proprio perché dipendono da alterazioni molto specifiche, offrono infatti una chiave di lettura utile per indagare meccanismi che possono essere rilevanti anche nelle malattie neurodegenerative più comuni associate all’invecchiamento.
Dai mitocondri al sistema nervoso
“Questo studio mostra come un meccanismo cellulare normalmente deputato alla protezione dei mitocondri possa, se attivato in modo cronico nella microglia, contribuire a creare un ambiente sfavorevole per il tessuto nervoso – spiega Brunetti -. I risultati aiutano a comprendere meglio il legame tra alterazioni della proteostasi mitocondriale, infiammazione e neurodegenerazione, e confermano l’importanza di studiare anche le malattie rare per individuare processi biologici più ampi”.
“La microglia è sempre più riconosciuta come un elemento centrale nei processi di invecchiamento e neurodegenerazione – conclude Michela Deleidi. Il nostro lavoro indica che lo stress mitocondriale può modificare il comportamento di queste cellule, alterando il dialogo con neuroni e altre cellule gliali. Comprendere questi meccanismi potrà contribuire a individuare nuove strategie mirate alle componenti cellulari e metaboliche coinvolte nelle malattie neurodegenerative”.