Creati motoneuroni da cellule della pelle / Created motoneurons from skin cells

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Scoperto un nuovo modo per trasformare le cellule della pelle direttamente nei neuroni motori. La tecnica, sviluppata da un team di ricercatori americani potrebbe aiutare nella ricerca di malattie come la sclerosi laterale amiotrofica.

Trasformare le cellule della pelle direttamente in motoneuroni, ovvero i neuroni capaci di controllare i muscoli e il loro movimento. A riuscirci è stato il team di ricercatori della Washington University School of Medicine a St Louis, che su Cell Stem Cell ha spiegato come la nuova tecnica potrebbe essere un importante passo in avanti nella comprensione e nello sviluppo (finora ostacolato dall’incapacità di ricreare neuroni motori in laboratorio) di nuovi trattamenti per le malattie neuro-degenerative, come la sclerosi laterale amiotrofica e l’atrofia muscolare spinale, che portano a paralisi e a morte precoce.

In altre parole, la nuova tecnica consente di studiare i neuroni motori, finora difficili da analizzare in quanto non possono essere prelevati dai pazienti vivi. Più precisamente, negli esperimenti condotti, il team di ricercatori americani è riuscito a convertire le cellule della pelle di persone tra i 20 e i 60 anni di età direttamente nei neuroni motori, senza passare per lo stato di cellule staminali. In questo modo, vengono ricavati motoneuroni che mantengono l’età delle cellule cutanee originali e, quindi, anche dell’età del paziente. Mantenere l’età cronologica di queste cellule è fondamentale nello studio delle malattie neuro-degenerative che si sviluppano in persone di età diversa e peggiorano con il tempo.

“Andare indietro fino alla fase di cellule staminali è un po’ come demolire una casa e costruirne una nuova”, spiega l’autore dello studio, Andrew S. Yoo. “Quello che abbiamo fatto è più come una sorta di ristrutturazione: abbiamo modificato l’interno, lasciando intatta la struttura originale, che conserva le caratteristiche anagrafiche dei neuroni che vogliamo studiare”.

Per riprogrammare le cellule cutanee in neuroni, i ricercatori hanno esposto le cellule della pelle a segnali molecolari che sono presenti solitamente nel cervello. In sostanza, i ricercatori hanno osservato che l’esposizione a due brevi frammenti di rna ha trasformato le cellule della pelle in neuroni generici. Inoltre,“la nostra ricerca ha rivelato come queste piccole molecole di rna (miR-9 e miR-124) possano interagire con altri segnali cellulari, chiamati fattori di trascrizione, per generare tipi specifici di neuroni, in questo caso neuroni motori”, continua l’autore.

Infatti, dopo molti esperimenti, i ricercatori hanno scoperto che aggiungendo al mix due ulteriori fattori di trascrizione, ovvero ISL1 e LHX3, le cellule cutanee si sono trasformate in motoneuroni del midollo spinale, in circa 30 giorni. Un risultato molto promettente che potrà aiutare a capire meglio le malattie neuro-degenerative e sviluppare nuovi modi per rigenerare gli organi e tessuti danneggiati. Il prossimo passo sarà quello di concentrarsi sui campioni di neuroni donati dai pazienti (dopo la morte) per determinare l’efficacia della nuova tecnica, ovvero in che misura queste cellule riescano a simulare i motoneuroni naturali umani.

ENGLISH

Discovered a new way to transform skin cells directly into motor neurons. The technique, developed by a team of American researchers, could help in the search for diseases such as amyotrophic lateral sclerosis.

Transform skin cells directly into motoneurons, ie neurons capable of controlling the muscles and their movement. Success was the team of researchers at the Washington University School of Medicine in St Louis, who on Cell Stem Cell explained how the new technique could be an important step forward in understanding and development (hitherto hindered by the inability to recreate neurons engine in the laboratory) of new treatments for neurodegenerative diseases such as amyotrophic lateral sclerosis and spinal muscular atrophy leading to paralysis and early death.

In other words, the new technique allows to study motor neurons, so far difficult to analyze because they can not be taken by live patients. More specifically, in the experiments conducted, the American team of researchers has been able to convert skin cells between 20 and 60 years of age directly into motor neurons, without going through the state of stem cells. In this way, motoneurons are produced that maintain the age of the original skin cells and, therefore, also of the age of the patient. Keeping the chronological age of these cells is crucial for the study of neurodegenerative diseases that develop in people of different ages and worsen with time.

"Going back to the stem cell phase is a bit like demolishing a home and building a new one," says the author of the study, Andrew S. Yoo. "What we did is more like a kind of renovation: we have modified the interior, leaving the original structure intact, which retains the inherent characteristics of the neurons we want to study."

To reprogram the skin cells in neurons, researchers exposed skin cells to molecular signals that are usually present in the brain. In essence, the researchers observed that exposure to two short Rna of mice transformed the skin cells into generic neurons. In addition, "our research has revealed how these small molecules of mice (miR-9 and miR-124) can interact with other cellular signals, called transcription factors, to generate specific types of neurons, in this case, motor neurons," he continues the author.

In fact, after many experiments, the researchers found that adding to the mix two additional transcription factors, namely ISL1 and LHX3, skin cells became spinal cord motoneurons in about 30 days. A very promising result that can help you better understand neurodegenerative diseases and develop new ways to regenerate damaged organs and tissues. The next step will be to focus on patient-donated neurons (after death) to determine the effectiveness of the new technique, or to what extent these cells can mimic human natural motoneurons.

Da:

https://www.wired.it/scienza/medicina/2017/09/11/cellule-pelle-motoneuroni/