09 marzo 2018
Lassenza di nuovi neuroni nel cervello adulto riscontrata da uno studio recente riaccende il
dibattito sulla neurogenesi e solleva dubbi sulla speranza di poterla sfruttare per contrastare le
malattie neurodegenerative
di Helen Shen / Scientific American
L’osservazione che il cervello umano produce nuovi neuroni per tutta la vita è una delle più grandi
scoperte delle neuroscienze degli ultimi vent’anni. L’idea ha attirato l’interesse dell’opinione
pubblica e degli scienziati, non da ultimo per le speranze che la capacità rigenerativa del cervello
possa essere sfruttata per stimolare le capacità cognitive o trattare lesioni o malattie. Negli
animali non umani la produzione continua di nuovi neuroni è stata collegata al miglioramento di
apprendimento e memoria, e forse anche alla regolazione dell’umore.
Ma le nuove scoperte negli esseri umani, riportate su “Nature” in un articolo on line, frena gli
entusiasmi. Sfidando gli studi precedenti, gli autori riferiscono che gli adulti non producono nuove
cellule nell’ippocampo, uno snodo chiave per l’elaborazione dei ricordi.
Lo studio segnala l’ultimo colpo di scena in un dibattito su se e in che misura il cervello umano
produca nuove cellule in età adulta. In origine gli scienziati credevano che il cervello smettesse
di produrre neuroni alla nascita o poco dopo. Ma negli anni sessanta la ricerca iniziò a ribaltare
questo dogma. Le nuove tecniche per la marcatura delle cellule in divisione avevano rivelato la
nascita di nuovi neuroni (un processo chiamato neurogenesi) in diverse aree del cervello di ratto
adulto. Nei decenni successivi gli scienziati scoprirono la neurogenesi adulta in altre specie, tra
cui uccelli, topi e scimmie. E in uno storico studio del 1998, i ricercatori riferirono di aver
osservato il fenomeno nell’ippocampo umano adulto. Un altro importante studio del 2013 corroborò
questi risultati, stimando che ogni giorno nel cervello adulto si formino circa 1400 neuroni
ippocampali.
Gli ultimi risultati riportano il pendolo indietro, disorientando gli stessi autori della ricerca.
“Abbiamo esaminato l’ippocampo, aspettandoci di vedere molti neuroni giovani”, dice Arturo
Alvarez-Buylla, neuroscienziato all’Università della California a San Francisco e autore senior
della ricerca. “Siamo rimasti sorpresi quando non li abbiamo trovati “.
Con la collaborazione di ricercatori cinesi, spagnoli e dell’Università della California a Los
Angeles, il gruppo di Alvarez-Buylla ha esaminato 59 campioni del cervello umano di età compresa tra
gli stadi fetali e i 77 anni, ottenuti sia post mortem sia nel corso di interventi di chirurgia
cerebrale. I ricercatori hanno sezionato il tessuto, per poi applicare vari anticorpi in grado di
segnalare la presenza di neuroni giovani e di cellule in divisione, che danno origine a nuovi
neuroni. Gli scienziati hanno trovato prove chiare della formazione di nuovi neuroni nei campioni
prenatali e neonatali, ma con un crollo brusco entro il primo anno di vita. A 7 e 13 anni di età, si
vedevano solo pochi e isolati neuroni giovani. Nei campioni provenienti da adulti i ricercatori non
hanno trovato nuovi neuroni.
“Mi sento vendicato “, dice Pasko Rakic, scettico di lungo corso sulla neurogenesi negli adulti
umani. Il lavoro di questo ricercatore della Yale University suggerisce che le scimmie adulte
producano assai meno neuroni nuovi rispetto ai roditori adulti. Rakic ritiene che nei primati,
esseri umani compresi, l’assenza, o quasi, di neurogenesi adulta potrebbe aiutare a prevenire
possibili sconvolgimenti di circuiti neurali complessi. “L’articolo appena pubblicato dice Rakic
mostra non solo prove molto convincenti di una mancanza di neurogenesi nell’ippocampo umano adulto,
ma anche che alcune prove presentate in altri studi non erano conclusive.”
Altri ricercatori che non hanno partecipato al lavoro interpretano i risultati in modo meno
drastico. “E’ di gran lunga la migliore banca dati messa in piedi sul ricambio cellulare
nell’ippocampo umano adulto”, dice Steven Goldman, neurologo allo University of Rochester Medical
Center e all’Università di Copenaghen. “Ma non è ancora chiaro se siano prodotti nuovi neuroni”,
dice, aggiungendo che, se c’è neurogenesi, “non è comunque ai livelli ipotizzati in passato da molti
scienziati”. Goldman ha nutrito dubbi fin dai primi anni duemila, quando il suo gruppo aveva isolato
precursori neurali nel cervello umano adulto. Pur essendo in grado di produrre neuroni in vitro,
queste cellule scarseggiavano nel cervello. Goldman crede che l’ultimo studio aiuterà ad attenuare
le aspettative sulla possibilità che la neurogenesi adulta possa essere sfruttata per curare
disturbi della memoria o dell’umore dei pazienti.
Ciò nonostante, altri scienziati sostengono che è troppo presto per cambiare rotta in base ai nuovi
risultati. Jonas Frisén, autore senior dello studio del 2013, ribadisce le sue scoperte originali.
“Avendo a che fare con un fenomeno raro, potrebbero non aver guardato con sufficiente attenzione”,
dice. La stima di 1400 neuroni al giorno del gruppo di Frisén è una frazione molto piccola delle
decine di milioni di cellule ippocampali. Per trovarli, il suo gruppo al Karolinska Istitut di
Stoccolma ha studiato persone che erano state esposte ai test delle bombe nucleari durante la guerra
fredda, e nelle cui cellule in divisione era stato incorporato per molti anni un isotopo radioattivo
di carbonio. Questa misura cumulativa, sostiene Frisén, può rilevare la neurogenesi meglio degli
anticorpi che etichettano nuovi neuroni in un unico momento.
Il gruppo diretto dall’Università della California a San Francisco “non ha eseguito una vera e
propria misurazione della neurogenesi in questo studio”, aggiunge Fred Gage, neuroscienziato al Salk
Institute for Biological Studies. “La neurogenesi è un processo, non un evento. Hanno semplicemente
preso il tessuto morto e lo hanno osservato in quel momento.” In un loro studio pionieristico del
1998, Gage e colleghi avevano studiato il cervello di persone che avevano ricevuto, nel quadro di un
trattamento per il cancro, una molecola usata nella diagnostica per immagini che si era poi
integrata nel DNA delle cellule in divisione. Gage ritiene inoltre che gli autori abbiano usato
criteri eccessivamente restrittivi per il conteggio delle cellule progenitrici dei neuroni,
riducendo ulteriormente le possibilità di vederle negli adulti. Lungi dal dirimere il dibattito,
Gage prevede che questo articolo provocatorio aumenterà l’interesse per questo settore di studio.
“Ci saranno molti altri articoli”, dice.
(L’originale di questo articolo è stato pubblicato su Scientific American il 7 marzo 2018.
Traduzione ed editing a cura di Le Scienze. Riproduzione autorizzata, tutti i diritti riservati.)
www.scientificamerican.com/article/does-the-adult-brain-really-grow-new-neurons/
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