Nuovo metodo per studiare la patologia del cervello umano

 

 

DIANE RICHMOND

 

 

 

NOTE E NOTIZIE - Anno XV – 17 febbraio 2018.

Testi pubblicati sul sito www.brainmindlife.org della Società Nazionale di Neuroscienze “Brain, Mind & Life - Italia” (BM&L-Italia). Oltre a notizie o commenti relativi a fatti ed eventi rilevanti per la Società, la sezione “note e notizie” presenta settimanalmente lavori neuroscientifici selezionati fra quelli pubblicati o in corso di pubblicazione sulle maggiori riviste e il cui argomento è oggetto di studio dei soci componenti lo staff dei recensori della Commissione Scientifica della Società.

 

 

[Tipologia del testo: RECENSIONE]

 

Anche se una parte considerevole della ricerca neuropatologica di base è condotta su roditori e si avvale di modelli sperimentali transgenici, lo studio diretto del tessuto proveniente dal cervello umano rimane insostituibile; tuttavia, questa possibilità rimane limitata ai campioni provenienti da interventi neurochirurgici. A tali campioni non possono essere applicate tecniche che richiedono la trasduzione di transgeni veicolati da vettori virali.

Le Duigou e colleghi di un numeroso gruppo di ricerca europeo, prevalentemente costituito da ricercatori francesi, si sono posti il problema e l’hanno risolto, applicando le tecniche di coltura organotipica e sviluppando un nuovo metodo che si pone all’attenzione della comunità neuroscientifica internazionale.

(Le Duigou C., et al., Imaging pathological activities of human brain tissue in organotypic culture. Journal of Neuroscience Methods – Epub ahead of print doi: 10.1016/j.jneumeth.2018.02.001, 2018).

La provenienza degli autori è prevalentemente la seguente: Cortex & Epilepsie, Inserm U1127, CNRS, Brain Institute, University of Paris, Paris (Francia); Cajal Institute, CSIC, Madrid (Spagna); Cell Physiology, Technical University of Braunschweig, Braunschweig (Germania); Berlin Institute of Health (BIH), Berlin (Germania); Neurosurgery, AP-HP, GH Pitie-Salpetrière-Charles Foix, Paris (Francia); Institute of Neurology Queens Square, University College London (Regno Unito); Neurosurgery, Sainte-Anne Hospital, Paris Descartes University, IMA-BRAIN, Inserm, U894 Center of Psychiatry and Neurosciences, Paris (France).

Le Duigou e colleghi dimostrano che le tecniche di coltura organotipiche, ossia le procedure che consentono la coltura tridimensionale dei tessuti in vitro simulando strutture organiche vitali, possono essere impiegate per tenere in condizioni colturali a lungo, ossia per varie settimane, il tessuto nervoso proveniente dai pazienti, e così sperimentare nel modo più adeguato. In particolare, il tessuto nervoso cerebrale impiegato dai ricercatori proveniva da pazienti dai 3 ai 62 anni, con le seguenti patologie: epilessia del lobo temporale (mesial temporal lobe epilepsy), glioblastoma interessante la corteccia cerebrale e displasia corticale. I ricercatori hanno impiegato, in queste colture organotipiche cerebrali, tecniche ottimizzate di vettori virali e promotori per l’espressione transgenica.

Consideriamo in sintesi i risultati ottenuti.

Sono state mantenute per 40-50 giorni in coltura le differenze specifiche per regione della forma neuronica, del pattern di attivazione e dell’organizzazione, così come le caratteristiche delle attività patologiche per ciascuna delle tre differenti condizioni di malattia. L’impiego di un mezzo di coltura con bassa concentrazione di aminoacidi e privo di fattori di crescita ha facilitato la coltura organotipica; l’attività epilettica si è mantenuta e l’eccitabilità è cambiata relativamente poco fino a quasi la sesta settimana di coltura.

I vettori virali, sia basati su virus adeno-associati sia su lentivirus, sono rimasti persistentemente espressi da circa 10 giorni dopo l’applicazione, offrendo 30-40 giorni utili da sfruttare per i costrutti espressi geneticamente. Differenti promotori, incluso hSyn, e/hSyn, CMV e CaMKII hanno fornito l’espressione transgenica specifica per il tipo cellulare.

Il Ca probe GCaMP ha consentito ai ricercatori di esplorare la sincronia epilettogena. L’attività della chinasi mTORC1 è stata seguita mediante un probando basato su FRET.

In conclusione, questo nuovo metodo ha dimostrato la possibilità di conservare, nella coltura organotipica, la morfologia e l’attività neuronica specifica della regione cerebrale di provenienza del tessuto encefalico di pazienti affetti rispettivamente da epilessia, glioblastoma e displasia corticale, consentendo, mediante vettori virali, misure a lungo termine di attività multicellulare e segnalazione intracellulare.

 

L’autrice della nota ringrazia la dottoressa Isabella Floriani per la correzione della bozza e invita alla lettura delle recensioni di argomento connesso che appaiono nella sezione “NOTE E NOTIZIE” del sito (utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA”).

 

Diane Richmond

BM&L-17 febbraio 2018

www.brainmindlife.org

 

 

 

 

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