L’espressione di un gene (denominato Sox2) è essenziale perché le cellule staminali della cresta neurale evolvano in neuroni del sistema nervoso periferico. È quanto hanno scoperto ricercatori del Sanford-Burnham Medical Research Institute di La Jolla, in California, in collaborazione con i ricercatori dell’Istituto Scientifico Universitario San Raffaele di Milano.
Lo studio, pubblicati sulla rivista Cell Stem Cell, potrebbe contribuire a migliorare le terapie contro le neurocristopatie, malattie causate da difetti nella cresta neurale.
All'inizio dello sviluppo embrionale, la cresta neurale – un gruppo transitorio di cellule staminali non ancora differenziate – dà luogo a diverse parti del sistema nervoso, oltre che ad altri tessuti. Finora, tuttavia, si sapeva ben poco su quali siano le determinanti che indirizzano le staminali a differenziarsi in neuroni piuttosto che in altri tipi cellulari.
Il team ha ora scoperto che proprio l'espressione di Sox2 mantiene il potenziale delle cellule staminali della cresta neurale di differenziare in neuroni nel sistema nervoso periferico, dove si interfacciano con muscoli e altri organi. Il gene, infatti, codifica per un fattore di trascrizione, un tipo di proteina che accende o spegne altri geni. "In questo studio, abbiamo esaminato il ruolo di Sox2 nelle cellule del sistema nervoso periferico e abbiamo scoperto che questo gene è fondamentale per mantenere la multipotenza – la capacità di differenziarsi in diversi tipi di cellule del sistema nervoso periferico, inclusi neuroni e cellule gliali", ha spiegato Alexey Terskikh, docente presso il centro del E. Webb Neuroscience, Aging and Stem Cell Research Center dell’istituto californiano.
Utilizzando un modello di cellule staminali embrionali, il gruppo è riuscito a dimostrare che le cellule staminali nel sistema nervoso che si sta sviluppando, esprimono inizialmente Sox2, ma lo perdono nello stadio in cui esse sono considerate cellule migratorie della cresta neurale. Più tardi, quando le cellule staminali della cresta neurale si ri-aggregano in uno stadio successivo dello sviluppo, Sox2 viene espresso nuovamente solo da quelle cellule che diventeranno neuroni. Le staminali della cresta neurale che rimangono prive di Sox2 si differenziano in altri tipi di cellule ma non diventano mai neuroni.
"Se impediamo alle cellule staminali della cresta neurale di riesprimere Sox2, non otteniamo i neuroni. Se proviamo a forzare le cellule Sox2-deficienti a diventare neuroni, muoiono, ma possono facilmente dar luogo a cellule della glia o cellule della muscolatura liscia”, ha spiegato Terskikh. "Pensiamo che una funzione di Sox2 sia quella di mantenere le cellule multipotenti o pluripotenti per una ragione: differenziare in neuroni in momenti successivi dello sviluppo. Speriamo che questa scoperta possa essere utile per i ricercatori che studiano lo sviluppo della cresta neurale e la differenziazione delle cellule staminali”, ha concluso.
“Si tratta di una scoperta assolutamente rilevante – ha aggiunto Stefano Pluchino, responsabile dell’Unità di Riparazione del Sistema nervoso centrale, dell’Istituto di Neurologia Sperimentale del San Raffaele di Milano – che attribuisce un nuovo ruolo a Sox2 nell’acquisizione di uno specifico destino cellulare da parte di cellule pluripotenti e permette di intravedere nuovi scenari nell’utilizzo delle cellule staminali pluripotenti (o pluripotenti indotte) per lo studio delle patologie ereditarie del sistema nervoso”.
