Un nuovo studio dell’Università di Barcellona potrebbe guidare la progettazione di strategie future per rigenerare le aree cerebrali danneggiate nelle malattie neurodegenerative. Lo studio sottolinea il ruolo delle vescicole extracellulari derivate dai neuroni nei processi che modulano la plasticità sinaptica e le vie di segnalazione neuronale. Inoltre, i risultati delineano un nuovo scenario per l'utilizzo di queste vescicole extracellulari derivate da neuroni sani, in grado di trasportare molecole tra le cellule, nei trattamenti contro le malattie neurodegenerative.
Lo studio, pubblicato sul Journal of Extracellular Vesicles , il cui primo autore è la studentessa pre-dottorato Julia Solana-Balaguer, è stato guidato dalla professoressa Cristina Malagelada, della Facoltà di Medicina e Scienze della Salute e dell'Istituto di Neuroscienze (UBneuro) dell'Università di Barcellona.
Altri importanti ricercatori dell'UBneuro, della Facoltà di Fisica e dell'Istituto dei Sistemi Complessi (UBICS) dell'UB, dell'Istituto di ricerca biomedica August Pi i Sunyer (IDIBAPS) e delle aree del Centro per la rete di ricerca biomedica sulle malattie neurodegenerative (CIBERNED) allo studio hanno preso parte, tra gli altri, anche Epidemiologia e sanità pubblica (CIBERESP).
I neuroni sono in grado di formare vescicole che trasportano molecole – proteine, lipidi, RNA, ecc. – verso l’esterno e regolano la comunicazione tra le cellule nervose. Si tratta di vescicole extracellulari e ancora oggi ci sono ancora molte incognite sul ruolo che svolgono nella comunicazione tra i neuroni nel sistema nervoso.
Il nuovo studio, eseguito con colture neuronali in vitro da modelli animali, rivela che queste vescicole sono in grado di trasportare proteine, ad esempio PSD-95 e VGLUT-1, e altri determinanti dei processi di comunicazione tra neuroni.
"Sebbene le vescicole extracellulari siano state proposte come regolatori della comunicazione intercellulare nel cervello, la maggior parte degli studi lo dimostrano in modelli lontani dallo stato fisiologico e in vescicole la cui origine è sconosciuta. In questo studio dimostriamo che, in un modello fisiologico senza patologie , le vescicole extracellulari neurone-specifiche regolano la comunicazione neurone-neurone e promuovono la plasticità sinaptica," afferma Cristina Malagelada, professoressa presso il Dipartimento di Biomedicina dell'UB e ricercatrice presso il CIBERNED.
Nell'ambito dello studio, il team ha applicato tecniche complementari per isolare le vescicole extracellulari rilasciate dai neuroni, come l'ultracentrifugazione sequenziale o la cromatografia ad esclusione dimensionale. Inoltre, sono state utilizzate tecniche per caratterizzarli, come l'analisi del tracciamento delle nanoparticelle e la microscopia elettronica a trasmissione. Queste vescicole sono state utilizzate anche per eseguire trattamenti su neuroni sani e neuroni privati di nutrienti.
"Una volta compresa la comunicazione neurone-neurone in uno stato non patologico, vogliamo affrontare questa domanda nel contesto della neurodegenerazione. Pertanto, è fondamentale essere in grado di caratterizzare le vescicole rilasciate dai neuroni nelle malattie neurodegenerative per comprendere il progressione di queste patologie, inoltre, vogliamo esplorare se, in un modello patologico, possiamo invertire un tratto più neurodegenerativo con il trattamento di vescicole extracellulari derivate da neuroni sani," conclude il ricercatore.
Ulteriori informazioni: Julia Solana-Balaguer et al, Le vescicole extracellulari derivate dai neuroni contengono proteine sinaptiche, promuovono la formazione della colonna vertebrale, attivano la segnalazione mediata da TrkB e preservano la complessità neuronale, Journal of Extracellular Vesicles (2023). DOI:10.1002/jev2.12355
Fornito dall'Università di Barcellona
