Neurogenesi: possiamo forzare il cervello a rigenerarsi?
Fino al secolo scorso, eravamo convinti che la neurogenesi - cioè il processo di generazione dei neuroni - fosse limitata al tempo in cui gli animali rimanevano nell'utero del loro progenitore. Una buona prova di questa teoria è la limitata capacità degli esseri umani di riprendersi da ictus o danni neurologici causati da incidenti.
Ma col passare del tempo, nuove ricerche hanno trovato prove che il cervello di altri animali adulti potrebbe rigenerarsi. Questo è il caso, ad esempio, dei canarini. Uno studio pubblicato nel 1980 da Fernando Nottebohm della Rockefeller University di New York mostra che durante l'autunno questi uccelli rigenerano le cellule cerebrali che perdono durante l'inverno.
A quel tempo, la scoperta causò un po 'di rabbia nella comunità scientifica, poiché secondo l'articolo "Fantasy Fix" pubblicato sulla rivista New Scientist del 18 febbraio 2012, questo potrebbe rinnovare le speranze di coloro che hanno bisogno di un trattamento più efficace. per malattie come il morbo di Parkinson. Sebbene alcuni neuroscienziati affermino che questo non è il caso degli umani adulti, altri si sono sentiti abbastanza ispirati da seguire un processo simile nella nostra specie.
Rigenerazione del cervello nei mammiferi
Nel 1992, i ricercatori Samuel Weiss e Brent Reynolds dell'Università di Calgary, Alberta, Canada, hanno isolato le cellule cerebrali dai topi che avevano caratteristiche simili alle cellule staminali. Manipolate nei laboratori, queste cellule hanno dato origine a nuovi neuroni e ad altri tipi di cellule cerebrali.
In natura, queste "cellule madri" funzionano in modo simile. Fred Gage del Salk Institute in California ha scoperto che la stessa sostanza aggiunta a loro in laboratorio è presente anche nel DNA di questi mammiferi. Inoltre, il team di Gage ha rilevato la presenza di proteine prodotte solo da neuroni "neonati".
Grazie a questo tipo di ricerca, è stato scoperto che nei ratti adulti, la neurogenesi si verifica nelle cavità cerebrali piene di liquido cerebrospinale. È interessante notare che il sistema nervoso inizia a svilupparsi in modo simile sotto forma di un tubo vuoto che si estende attraverso la "parte posteriore" dell'embrione. È da questo che i neuroni di nuova formazione successivamente creano il cervello e il midollo spinale.
E non sono solo i topi ad avere prove neurogeniche. Alla fine degli anni '90, è stato scoperto che anche le scimmie adulte generano nuove cellule nell'ippocampo, una regione del cervello considerata la "sede della memoria". Ovviamente, le scimmie sono molto più simili all'uomo dei ratti, quindi al momento questa notizia è stata trovata in modo molto ottimistico.
E gli umani?
La grande notizia è arrivata quando il team di Gage è stato in grado di analizzare il cervello di cinque persone che avevano il cancro. Mentre questi pazienti erano vivi, i ricercatori hanno dovuto iniettare bromodeossiuridina (BrdU), una sostanza utilizzata per rilevare la proliferazione cellulare nei tessuti viventi, che è molto utile per migliorare i tumori e consentire ai medici di visualizzare meglio lo stadio della malattia. È interessante notare che dopo la morte di questi pazienti, BrdU è stata rilevata nell'ippocampo di tutti i pazienti, suggerendo così che nuove cellule sono state generate in quella regione.
La scoperta si è diffusa in tutto il mondo con molto ottimismo, poiché all'inizio sembra che il cervello sia molto più adattabile alle situazioni avverse di quanto credesse la comunità scientifica. Sfortunatamente, un'esperienza simile non è stata ancora ripetuta. Tuttavia, altri attestano lo stesso risultato.
Gerd Kempermann del Center for Regenerative Therapies di Dresda, in Germania, ha condotto uno screening di 15 diversi anticorpi utilizzati per rilevare determinate proteine prodotte dai neuroni di nuova creazione. Sono stati analizzati i cervelli di 54 persone che sono morte quando avevano quasi 100 anni.
Sorprendentemente, il risultato è stato simile a quello precedentemente ottenuto con cavie da laboratorio: la presenza di indicatori che mostravano la generazione di nuove cellule nell'ippocampo. In un'intervista con la rivista New Scientist del 18 febbraio 2012, il dott. Kempermann ha affermato che sebbene la generazione di cellule diminuisca con l'età, si può percepire questa attività anche negli umani più anziani.
Inoltre, è stato anche possibile rilevare la presenza di cellule staminali nel cervello di Homo sapiens. Questa scoperta è stata resa possibile solo da pazienti sottoposti a chirurgia per il trattamento di crisi epilettiche. Il trattamento consiste essenzialmente nella rimozione di parti del cervello in cui queste convulsioni hanno origine attorno all'ippocampo.
Pertanto, è stato possibile isolare quelle che sembravano essere cellule staminali situate in questi campioni rimossi. Sebbene queste cellule abbiano una limitata capacità di crescita in laboratorio, hanno la capacità di generare nuovi neuroni. Per i neuroscienziati, questa è una grande notizia, poiché questo "serbatoio" di cellule potrebbe essere sfruttato per curare ictus e malattie come il Parkinson e l'Alzheimer.
Neurogenesi e scetticismo scientifico
Come prevedibile, alcuni scienziati si oppongono all'idea che la neurogenesi sia possibile nell'uomo adulto. In un articolo pubblicato sulla rivista Nature (vol. 478; p. 333), il famoso neuroscienziato Pasko Rakic afferma che i dati trovati negli esperimenti con il topo non possono essere applicati all'uomo.
Come se ciò non bastasse, Rakic afferma che l'uso di BrdU in tali esperimenti è inaffidabile, poiché la sostanza può indurre la divisione cellulare. Pertanto, molti test vengono ora condotti con anticorpi che identificano le proteine generate da nuovi neuroni, ma non vi è ancora consenso su quali proteine possano identificare in modo affidabile la presenza di neuroni di nuova creazione. Inoltre, esperimenti che hanno trovato la presenza di neurogenesi nelle scimmie sono stati condotti solo con BrdU.
In parole povere, gli scienziati che vedono ancora la neurogenesi riassumono dubbiosamente la situazione dicendo che non ci sono prove che un tale fenomeno si verifichi nella corteccia cerebrale, che ci siano prove contraddittorie per la nascita di nuovi neuroni nel bulbo olfattivo - la regione cerebrale responsabile dei neuroni. sentiamo odori - e che l'evidenza è limitata nel caso dell'ippocampo, la cui neurogenesi sembra diminuire con l'aumentare dell'età e non si sa con certezza se la quantità disponibile possa essere utile in alcun modo.
La vecchia idea che il cervello umano adulto non può rigenerarsi può essere vera. Secondo Rakic e altri scienziati, è molto probabile che con l'età avanzata il nostro cervello sia più stabile che adattabile. Tuttavia, ci sarebbe ancora speranza per i pazienti con malattie neurali o lesioni: trapiantare neuroni generati in laboratorio nel cervello del paziente.
Sfortunatamente, l'umanità ha ancora molta strada da fare prima che queste tecniche raggiungano ospedali e cliniche in tutto il mondo. Ma è importante sapere che stiamo già facendo i primi passi per renderlo realtà.
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