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Il gene SOX2 controlla nascita e crescita delle cellule staminali del cervello

L’assenza di un gene chiamato Sox2 in un modello animale è responsabile di danni al cervello, che ricordano quelli osservati nella corea di Huntington, nel morbo di Alzheimer e nel morbo di Parkinson, tutte malattie neurodegenerative di origine genetica caratterizzate dalla perdita di neuroni in zone diverse del cervello.

Questo è il risultato di una ricerca frutto di una collaborazione tra il laboratorio di Silvia Nicolis presso l’Università Milano Bicocca e gruppi di ricerca dell’Università di Milano, dell’Istituto Mario Negri e del Memorial Sloan-Kettering Cancer Center di New York, pubblicata sulla rivista Development.

Il progetto ha usufruito di un finanziamento Telethon per lo studio del ruolo di Sox2 nelle cellule staminali del cervello in un modello animale.

Sox2 è uno dei geni della famiglia Sox, il cui prodotto è un cosiddetto fattore di trascrizione, una proteina cioè capace di regolare alcuni geni coinvolti nello sviluppo del cervello.
Il suo ruolo è di controllare la nascita e la crescita di almeno un tipo di cellule staminali del cervello adulto.

Guasti in Sox2 nell’uomo sono responsabili di diversi difetti neurologici associati ad anoftalmìa, una grave malformazione agli occhi; Sox2 quindi potrebbe essere implicato in varie malattie neurologiche ereditarie.

Grazie a tecniche di ingegneria genetica applicate nel modello animale il gene Sox2 è stato inattivato in vari modi allo scopo di ottenere quantità ridotte o nulle della proteina corrispondente nel cervello del topo manipolato geneticamente.

I Ricercatori hanno scoperto che livelli più bassi della proteina causano neurodegenerazione, cioè morte delle cellule cerebrali, ed una minore capacità del cervello adulto di produrre nuovi neuroni.
Nel peggiore dei casi hanno anche visto alterazioni del cervello ed epilessia associate alla presenza di aggregati intracellulari: i neuroni morivano perché contenevano mucchietti di proteine “appiccicate��? tra loro e per questo tossiche per la cellula.

Alcuni degli effetti della perdita di Sox2 nel cervello sono gli stessi di quelli osservati nel morbo di Parkinson e nei modelli animali della corea di Huntington e del morbo di Alzheimer.
A differenza però di queste malattie, i cui sintomi sono il risultato di una estesa neurodegenerazione dovuta all’accumulo di una proteina dalla struttura alterata ( l’alfa-sinucleina nel Parkinson, l’huntingtina nell’Huntington e la proteina amiloide nell’Alzheimer ) che diventa tossica per i neuroni, nel caso di Sox2 è la prima volta in cui l’effetto deleterio sul cervello dipende da un gene che ne coordina altri.

“Dare un nome ai geni diretti da Sox2 nell’uomo – commenta Silvia Nicolis - potrebbe aprire la strada alla comprensione di nuovi meccanismi molecolari all’origine delle neurodegenerazioni��?.
La Nicolis conclude: “Sfruttando l’attività di Sox2 si potrà forse anche capire come “risvegliare��? cellule staminali del cervello adulto allo scopo di riparare danni neuronali��?.

Ferri A et al, Development 2004; 131:3805-19

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