I NEUROBLASTI SONO
GUIDATI DA SLIT E CELLULE CILIATE POLARIZZATE
Come si orientano i neuroblasti provenienti dalla zona sub-ependimale nel loro lungo ed accidentato percorso fino al bulbo olfattivo? E’ stata avanzata l’ipotesi di un ruolo importante svolto dal flusso del liquido cefalo-rachidiano o liquor, anche se la conoscenza dei processi che determinano l’orientamento della corrente nelle cavità ependimali è ancora molto carente.
Sawamoto e collaboratori, cercando una verifica sperimentale di questa ipotesi, hanno studiato i processi all’origine della direzione del flusso liquorale, rilevando una stretta correlazione con la polarità planare delle cellule ependimali che rivestono i ventricoli. Depositando inchiostro indiano sulle superfici esposte delle pareti sezionate dei ventricoli laterali, hanno osservato che il disegno del flusso determinato dal battito delle ciglia ependimali, seguiva la direzione del liquor osservata in vivo. I ricercatori hanno concluso che la polarità planare ed il battito ciliare delle cellule ependimali abbiano un ruolo importante nel definire la direzione del liquido cefalo-rachidiano nelle cavità dell’encefalo (Sawamoto, K. et al., New neurons follow the flow of cerebrospinal fluid in the adult brain. Science 12 Jan 2006 advance on-line publication [doi: 10.1126/science.1119133]).
Per capire in qual modo questi dati fossero in rapporto con la migrazione delle cellule nervose verso il bulbo olfattivo, sono stati tracciati i neuroblasti migranti in diversi punti della zona sub-ventricolare e ne è stata determinata la direzione ricavandola dall’orientamento medio dei processi principali. Un dato di rilevo è che la linea ideale del percorso seguito dalle cellule nervose immature presenta una correlazione più stretta con la direzione del flusso del liquido cefalo-rachidiano che con un tragitto diretto alla posizione del bulbo olfattivo.
L’importanza del movimento ciliare nella migrazione non poteva essere testata meglio che con l’impiego di specie mutanti con disturbo della motilità ciliare. Nei topi Tg737orpk, in cui il movimento delle ciglia ependimali è gravemente compromesso e la circolazione e distribuzione del liquor è in ogni senso abnorme, solo circa il 9,3% dei neuroblasti originati nelle aree sub-ventricolari raggiungeva il bulbo olfattivo.
I plessi corioidei costituiscono una delle principali sedi di produzione del liquido che circola nel sistema ventricolare dell’encefalo e, nella specie umana, sono due cordoni rossastri che occupano le porzioni temporali e frontali dei ventricoli laterali, mentre nei topi sono situati nella parte caudale di queste cavità. Rivestiti di cellule ependimali, i plessi sono anche una fonte di fattori chemorepulsivi, quali quelli appartenenti alla famiglia SLIT.
Sawamoto e i suoi colleghi hanno studiato la concentrazione dei fattori chemorepulsivi nel topo, rilevando un gradiente di SLIT che andava da un massimo di concentrazione in corrispondenza delle parti caudali ad un minimo nell’opposta parte rostrale dei ventricoli laterali. La direzione del gradiente corrisponde a quella del flusso del liquor e all’asse di migrazione dei neuroblasti.
Questi dati portano gli autori a dedurre che il flusso di liquido cefalo-rachidiano contribuisca a determinare la direzione di migrazione, generando il gradiente di fattori chemorepulsivi in grado di facilitare lo spostamento dalle aree di maggiore concentrazione a quelle con la minima densità di queste molecole.
Nell’embrione di topo, la superficie ventrale del nodo di Hensen è costituita da un epitelio ciliato chiamato nodo ventrale, che si è rivelato importante nella determinazione della simmetria destra/sinistra. In particolare, la dinamica delle ciglia nodali è implicata nella specificazione dell’asse che separa i due antimeri del corpo nelle prime fasi dell’ontogenesi nei mammiferi (Buceta J., et al., Nodal cilia dynamics and the specification of the left/right axis in early vertebrate embryo development. Biophys J. 89, 2199-2209, 2005). Queste osservazioni, accostate ai risultati del lavoro di Sawamoto, suggeriscono che le cellule ciliate polarizzate possano, in generale, fornire importanti informazioni vettoriali per il corretto sviluppo del piano topografico corporeo.
Gli autori della nota ringraziano Isabella Floriani per la gentile collaborazione.