Trento
7 Marzo 2017
I sassolini di Pollicino: ecco come il micro-RNA aiuta i neuroni a trovare la strada per la formazione del sistema nervoso
Un team di ricerca guidato dal CIBIO dell’Università di Trento ha descritto un meccanismo biologico fondamentale per la formazione delle corrette connessioni neuronali che, quando alterato, può portare a patologie dello sviluppo neurologico. I risultati su Cell Reports
Uno studio coordinato da Marie-Laure Baudet del CIBIO – Università di Trento, e pubblicato sulla rivista scientifica Cell Reports, ha identificato uno dei processi fondamentali nella formazione delle connessioni neuronali: ovvero come il micro-RNA aiuti gli assoni a interpretare i messaggi codificati lungo il percorso che permette ai neuroni di raggiungere le cellule-bersaglio a cui connettersi durante la formazione del sistema nervoso.
Data la notevole distanza da percorrere e la complessità dell’ambiente da attraversare, un po’ come nella favola di Pollicino, gli assoni trovano la loro strada grazie a molecole dette “chemiotattiche” (i sassolini disseminati lungo il percorso), che li guidano con estrema precisione verso la loro destinazione finale. Lo studio dimostra il ruolo fondamentale del microRNA nel riconoscere il giusto percorso codificato dalle molecole-segnale. Se infatti si rimuove sperimentalmente uno specifico microRNA da un assone, questo perde la capacità di interpretare i segnali che riceve dall’ambiente. Non sapendo più dove direzionarsi, il nostro assone non raggiunge il proprio bersaglio, portando quindi a connessioni neurali aberranti.
I microRNA sono piccole molecole di acido ribonucleico, coinvolte nella regolazione fine di numerosi processi fisiologici sia nelle piante che negli animali. Il team di Baudet ha scoperto che queste molecole governano un meccanismo regolatorio essenziale nello sviluppo dei circuiti neurali, agendo dall’interno degli assoni. Gli assoni sono dei prolungamenti delle cellule nervose che vengono emessi perché il neurone possa raggiungere e connettersi con le proprie cellule-bersaglio.
Durante il processo di sviluppo cerebrale, la formazione delle connessioni fra neuroni è un evento di fondamentale importanza. Queste connessioni costituiscono la fitta rete di circuiti nervosi alla base di ogni attività cerebrale: da esse dipendono, infatti, non solo processi fisiologici basali come la percezione sensoriale, ma anche funzioni cognitive più complesse, come l’attività decisionale. Errori durante l’instaurarsi di questi collegamenti possono avere conseguenze devastanti causando come gravi patologie cognitivo-comportamentali. Decifrare i meccanismi molecolari che portano alla corretta formazione delle reti neurali è pertanto un passo importante per raggiungere la piena comprensione delle disfunzioni che possono verficarsi durante il neurosviluppo e portare quindi alla individuazione di nuove strategie terapeutiche.
Questi importanti risultati sono il frutto di una ricerca durata 5 anni in collaborazione con l’Università di Cambridge, dove Marie-Laure Baudet ha lavorato fino al 2012. La ricercatrice si è poi trasferita in Italia, dove ha creato il suo personale laboratorio di ricerca presso il CIBIO di Trento, grazie al Programma Career Development Award della Fondazione Armenise-Harvard. Il laboratorio è attualmente finanziato da fondi USA della Fondazione Armenise-Harvard, dalla Commissione Europea e dal Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca (MIUR).
Data la notevole distanza da percorrere e la complessità dell’ambiente da attraversare, un po’ come nella favola di Pollicino, gli assoni trovano la loro strada grazie a molecole dette “chemiotattiche” (i sassolini disseminati lungo il percorso), che li guidano con estrema precisione verso la loro destinazione finale. Lo studio dimostra il ruolo fondamentale del microRNA nel riconoscere il giusto percorso codificato dalle molecole-segnale. Se infatti si rimuove sperimentalmente uno specifico microRNA da un assone, questo perde la capacità di interpretare i segnali che riceve dall’ambiente. Non sapendo più dove direzionarsi, il nostro assone non raggiunge il proprio bersaglio, portando quindi a connessioni neurali aberranti.
I microRNA sono piccole molecole di acido ribonucleico, coinvolte nella regolazione fine di numerosi processi fisiologici sia nelle piante che negli animali. Il team di Baudet ha scoperto che queste molecole governano un meccanismo regolatorio essenziale nello sviluppo dei circuiti neurali, agendo dall’interno degli assoni. Gli assoni sono dei prolungamenti delle cellule nervose che vengono emessi perché il neurone possa raggiungere e connettersi con le proprie cellule-bersaglio.
Durante il processo di sviluppo cerebrale, la formazione delle connessioni fra neuroni è un evento di fondamentale importanza. Queste connessioni costituiscono la fitta rete di circuiti nervosi alla base di ogni attività cerebrale: da esse dipendono, infatti, non solo processi fisiologici basali come la percezione sensoriale, ma anche funzioni cognitive più complesse, come l’attività decisionale. Errori durante l’instaurarsi di questi collegamenti possono avere conseguenze devastanti causando come gravi patologie cognitivo-comportamentali. Decifrare i meccanismi molecolari che portano alla corretta formazione delle reti neurali è pertanto un passo importante per raggiungere la piena comprensione delle disfunzioni che possono verficarsi durante il neurosviluppo e portare quindi alla individuazione di nuove strategie terapeutiche.
Questi importanti risultati sono il frutto di una ricerca durata 5 anni in collaborazione con l’Università di Cambridge, dove Marie-Laure Baudet ha lavorato fino al 2012. La ricercatrice si è poi trasferita in Italia, dove ha creato il suo personale laboratorio di ricerca presso il CIBIO di Trento, grazie al Programma Career Development Award della Fondazione Armenise-Harvard. Il laboratorio è attualmente finanziato da fondi USA della Fondazione Armenise-Harvard, dalla Commissione Europea e dal Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca (MIUR).