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Gli incidenti che riguardano la spina dorsale
possono avere conseguenze disastrose perché
interrompendo i collegamenti tra il cervello e gli
arti ne rendono impossibili i movimenti. La scienza
non è ancora in grado di riallacciare questi
collegamenti perché non riesce a far ricrescere i
neuroni che costituiscono il midollo spinale.
To study how peripheral neurons regrow axons — the
branches of nerve cells that transmit nerve signals
— researchers at Washington University School of
Medicine in St. Louis grow them in a dish, cut them
(as shown) and observe how they regrow. The
researchers, led by Valeria Cavalli, PhD, have
identified a master gene that enables repair of
these branches when they are cut. Cavali laboratoy.
Una nuova ricerca della
Washington University School of Medicine ha permesso
di fare un grande passo in avanti su questa strada.
Valeria Cavalli, PhD,
professoressa associata di neurobiologia ha
dimostrato che la rigenerazione dei nervi periferici
ruota intorno ad un gene principale chiamato fattore
1-alpha attivabile da ipossia (hypoxia-inducible
factor 1-alpha) o HIF-1a.
Questo gene ne attiva altri 200 coinvolti nella
ricrescita dei nervi periferici.
Valeria Cavalli spiega
che l'aspetto interessante del HIF-1a è la sua
sensibilità alla quantità di ossigeno presente nella
cellula: se l'ossigeno è presente in quantità
normale non c'è molto HIF-1a, ma in condizioni di
stress, quando l'ossigeno è carente, ce n'è molto di
più per proteggere la cellula e l'organismo da
questo stress.
La verifica è stata
fatta in laboratorio con neuroni coltivati su dischi
di plastica, e posti anche in situazione di ossigeno
pari a zero per misurare la ricrescita degli assoni,
che sono la parti del neurone che si connettono per
trasmettere le informazioni.
In altri esperimenti i ricercatori hanno stressato
dei topi in un ambiente con 8% di ossigeno per 10
minuti, poi in situazione di aria normale con il 21%
di ossigeno, ripetendo questo ciclo per 6 volte.
Il risultato è stato che
sia gli assoni stressati che collegano i nervi ai
muscoli (neuroni motori) che quelli che si collegano
alla pelle (neuroni sensoriali) hanno risposto alla
crescita molto meglio di quelli che non erano stati
sottoposti allo stress..
La conclusione è stata
che togliere e ridare ossigeno ripetutamente crea
uno stress che stimola la rigenerazione dei neuroni.
Questa metodica è già
stata utilizzata nelle persone con interruzione
parziale del midollo spinale permettendo di ottenere
una qualche sensibilità ed alcuni movimenti.
Speriamo che la ricerca
continui sempre più spedita in modo da definire
meglio le modalità di limitazione dell'ossigeno ed i
tempi, in modo da avvicinarsi ai risultati
desiderati per l'essere umano.
Per saperne di più
Cho Y, Shin JE, Ewan EE, Oh YM, Pita-Thomas W,
Cavalli V. Activating injury-responsive genes with
hypoxia enhances axon regeneraion through neuronal
HIF-1a.
Neuron, online Oct. 29, 2015.
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Washington University School of Medicine
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Marco Dal Negro |