Scienziati rigenerano neuroni che ripristinano la capacità di camminare nei topi dopo paralisi da lesione al midollo spinale.

23 settembre 2023

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dalla University of California, Los Angeles

In uno studio su topi, un team di ricercatori dell'UCLA, dell'Istituto Federale di Tecnologia Svizzero e dell'Università di Harvard ha scoperto un componente cruciale per ripristinare l'attività funzionale dopo un'infortunio al midollo spinale. I neuroscienziati hanno dimostrato che far ricrescere neuroni specifici nelle loro regioni target naturali ha portato al recupero, mentre la ricrescita casuale non è stata efficace. 

In uno studio del 2018 pubblicato su Nature, il team ha identificato un approccio terapeutico che induce la ricrescita di assoni - le minuscole fibre che collegano le cellule nervose e consentono loro di comunicare - dopo un'infortunio al midollo spinale nei roditori. Tuttavia, nonostante questo approccio abbia condotto con successo alla rigenerazione degli assoni attraverso lesioni gravi al midollo spinale, il recupero funzionale rimaneva una sfida significativa.

In uno studio nuovo, pubblicato su Science, il team si è proposto di determinare se indirizzare la rigenerazione degli assoni dalle specifiche sottopopolazioni neuronali alle loro regioni target naturali potesse portare a un ripristino funzionale significativo dopo un infortunio al midollo spinale nei topi. Inizialmente, hanno utilizzato un'analisi genetica avanzata per identificare gruppi di cellule nervose che permettono il miglioramento della camminata dopo un infortunio parziale al midollo spinale.

I ricercatori hanno quindi scoperto che il semplice fatto di far ricrescere assoni da queste cellule nervose attraverso la lesione al midollo spinale senza una guida specifica non ha avuto alcun impatto sul recupero funzionale. Tuttavia, quando la strategia è stata perfezionata includendo l'uso di segnali chimici per attirare e guidare la rigenerazione di questi assoni verso la loro regione target naturale nel midollo spinale lombare, si sono osservati significativi miglioramenti nella capacità di camminare in un modello di topo con una completa lesione del midollo spinale. Visualizzazione dell'intero midollo spinale delle proiezioni rigenerative dalla parte inferiore del midollo spinale toracico che si proiettano verso i centri di esecuzione della camminata. Crediti: EPFL / .Neurorestore

"Il nostro studio fornisce importanti informazioni sulle complessità della rigenerazione degli assoni e sui requisiti per il recupero funzionale dopo infortuni al midollo spinale", ha dichiarato Michael Sofroniew, MD, Ph.D., professore di neurobiologia alla David Geffen School of Medicine dell'UCLA e uno degli autori principali del nuovo studio. "Evidenzia la necessità non solo di far ricrescere gli assoni attraverso le lesioni, ma anche di guidarli attivamente per raggiungere le loro regioni target naturali al fine di ottenere un ripristino neurologico significativo".

Gli autori affermano che comprendere il ripristino delle proiezioni di specifiche sottopopolazioni neuronali alle loro regioni target naturali offre significative promesse per lo sviluppo di terapie mirate al ripristino delle funzioni neurologiche in animali di dimensioni maggiori e negli esseri umani. Tuttavia, i ricercatori riconoscono anche la complessità della promozione della rigenerazione su distanze più lunghe in non-roditori, il che richiede strategie con caratteristiche spaziali e temporali complesse.

Tuttavia, concludono che l'applicazione dei principi esposti nel loro lavoro "sbloccherà il quadro per ottenere una riparazione significativa del midollo spinale danneggiato e potrebbe accelerare la riparazione dopo altre forme di lesioni e malattie del sistema nervoso centrale".

Informazioni sulla rivista: Nature ,Science

Fornito da: Università della California, Los Angeles