Un neurone non possiede ricordi prima ancora di entrare in funzione. Eppure, nelle sue molecole rimane scritta la traccia del momento in cui è nato.
È quanto emerge da uno studio pubblicato sulla rivista scientifica Nature e realizzato dall’Istituto di Neuroscienze del Consiglio nazionale delle ricerche di Milano insieme all’MRC Laboratory of Molecular Biology di Cambridge.
La ricerca è stata condotta sulla Drosophila melanogaster, il comune moscerino della frutta, uno degli organismi maggiormente utilizzati nello studio dello sviluppo del sistema nervoso.
I risultati non possono quindi essere trasferiti direttamente all’essere umano, ma permettono di comprendere alcuni dei meccanismi fondamentali attraverso i quali i neuroni acquisiscono caratteristiche e funzioni differenti.
Una firma che registra l’ordine di nascita
I ricercatori hanno costruito la più completa mappa molecolare finora ottenuta del cordone nervoso della Drosophila, la struttura che negli insetti può essere considerata l’equivalente funzionale del midollo spinale dei vertebrati.
L’analisi ha mostrato che i neuroni generati dallo stesso progenitore possiedono combinazioni differenti di fattori di trascrizione, proteine capaci di regolare l’attività dei geni.
Queste combinazioni formano una sorta di «codice a barre» molecolare. Il codice riflette l’ordine con cui le cellule sono nate e contribuisce a determinarne l’identità e il ruolo all’interno del sistema nervoso.
La nascita di un neurone non rappresenterebbe quindi soltanto un momento cronologico dello sviluppo. Il momento in cui la cellula viene generata può influenzare anche ciò che quella stessa cellula diventerà.
Un programma temporale comune
Tre dei fattori di trascrizione studiati sembrano attivarsi seguendo lo stesso ordine in diverse aree del sistema nervoso.
Secondo gli studiosi, questo elemento suggerisce l’esistenza di un programma temporale condiviso, utilizzato dall’organismo per produrre neuroni differenti in momenti successivi.
È come se le cellule progenitrici seguissero un calendario molecolare: a seconda della fase dello sviluppo, vengono attivati segnali diversi e nascono neuroni destinati a svolgere funzioni differenti.
Lo studio ha inoltre permesso di analizzare le differenze tra il sistema nervoso maschile e quello femminile del moscerino.
La morte programmata di alcune cellule durante lo sviluppo avrebbe un ruolo più esteso di quanto ritenuto in precedenza nella formazione dei neuroni presenti esclusivamente nei maschi.
Perché si studia il moscerino della frutta
La Drosophila è molto distante dall’essere umano, ma condivide con gli organismi più complessi numerosi meccanismi genetici e cellulari.
Il suo sistema nervoso relativamente semplice consente di osservare processi che nel cervello dei mammiferi sarebbero molto più difficili da ricostruire.
La scoperta non rappresenta una cura per malattie neurologiche. Offre però una nuova chiave per comprendere come si formano le diverse popolazioni di neuroni e come ogni cellula acquisisca la propria identità.
Il gruppo di ricerca ha infine reso disponibile una piattaforma online aperta, attraverso la quale gli altri studiosi potranno consultare e analizzare i dati raccolti.
