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Il gene che scatena la formazione del sistema nervoso viene scoperto
Ultima recensione: 16.10.2021
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L'ipotesi che il sistema nervoso nel feto sia formato da solo, senza segnali specifici, non è stata confermata. Ricercatori giapponesi hanno trovato un gene che attiva la trasformazione delle cellule germinali in cellule nervose.
Durante lo sviluppo dell'embrione, viene isolata una fase importante della formazione di tre foglie embrionali. Nella maggior parte delle cellule multicellulari a un certo stadio, il corpo dell'embrione ha una struttura a tre strati, e ciascuno di questi strati - ectoderma, mesoderma e endoderma - è il precursore di un intero gruppo di tessuti. Pertanto, i derivati dell'exoderma svolgeranno le funzioni tegumentali e sensoriali nell'organismo futuro, cioè, tra le altre cose, la foglia dell'embrione ectodermico dà origine all'intero sistema nervoso.
In base ai risultati degli studi sulla formazione del tessuto nervoso, è stato creato un modello particolare, secondo il quale il tessuto neurale si forma nell'embrione in modo passivo. In altre parole, quando le altre alternative di sviluppo sono già state esaurite, e non è necessario formare diversi tessuti integumentari, allora arriva il turno nervoso. Ciò implica che all'inizio di questo processo non esiste un segnale attivo specifico: le cellule dell'ectoderma contengono diversi inibitori della proteina che inibiscono lo sviluppo del tessuto nervoso. Quando tutto il resto si forma, questi inibitori, in senso figurato, rilasciano le redini e inizia lo sviluppo del tessuto nervoso.
I ricercatori del Center for Developmental Biology presso l'Institute of Physical and Chemical Research (RIKEN) sono riusciti a scuotere il modello di sviluppo passivo del tessuto nervoso. Il gruppo, guidato da Yoshiki Sasai, ha studiato l'attività dei geni nella trasformazione delle cellule progenitrici embrionali di topo del tessuto nervoso. È stato scoperto che il prodotto di uno dei geni, Zfp521, attiva altri geni coinvolti nel processo di creazione del tessuto nervoso, anche in presenza di proteine che questi geni solitamente sopprimono.
Nello studio degli embrioni di topo, è stato trovato che la localizzazione della proteina Zfp521 nell'embrione e il tempo della sua attività sono correlati precisamente al punto in cui inizia la trasformazione dell'ectoderma in tessuto nervoso. Se le neoplasie del mouse nella fase iniziale dello sviluppo venivano iniettate con cellule progenitrici neuronali con il gene della proteina Zfp521 disattivato, non potevano essere incorporate nel sistema nervoso in via di sviluppo dell'embrione. Successive analisi genetiche molecolari hanno dimostrato che questo gene stimola la trasformazione dell'ectoderma in un neuroectoderma, da cui, a sua volta, si ottengono precursori neuronali immediati. Dettagli degli esperimenti di ricercatori giapponesi sono descritti nella pubblicazione della rivista Nature.
Pertanto, il tessuto nervoso è formato non passivamente e non "da solo", ma sotto l'influenza di uno specifico regolatore attivo, che dà origine alla sua formazione. Decifrare il meccanismo può essere estremamente importante per la medicina se si può dimostrare che la formazione del tessuto nervoso nell'uomo viene innescata esattamente nello stesso modo.