Un segnale durante la gravidanza può alterare lo sviluppo cerebrale del feto: la scoperta. Un team dell’Università di Aberdeen ha studiato come l’infiammazione materna durante la gravidanza possa alterare lo sviluppo cerebrale del feto e ha individuato un possibile meccanismo biologico: l’esposizione a una proteina infiammatoria rilasciata dal sistema immunitario causerebbe una piegatura prematura nella corteccia cerebrale in via di sviluppo, ne aumenterebbe lo spessore e accelererebbe la produzione e la maturazione dei neuroni.
Lo studio, pubblicato su Nature Neuroscience, ha identificato nell’attivazione prolungata della via di segnalazione NF-κB un meccanismo centrale alla base di questi cambiamenti. Questa catena di reazioni molecolari, quando attivata, regola processi come l’infiammazione e la crescita cellulare. Bloccandola, i ricercatori hanno invertito molti degli effetti osservati nel tessuto.
L’attivazione immunitaria materna era già stata associata a un rischio maggiore di disturbi dello sviluppo neurologico nella prole, ma non era chiaro come l’infiammazione potesse influenzare direttamente il cervello umano in formazione. Il nuovo lavoro indica che un segnale infiammatorio può agire direttamente sulle cellule staminali neurali e modificare la struttura iniziale della corteccia.
Per studiare il fenomeno, gli scienziati hanno utilizzato i cerebroidi, piccoli frammenti tridimensionali di tessuto cerebrale umano in via di sviluppo mantenuti in vita fuori dal corpo in un ambiente controllato e ricco di nutrienti. Rispetto agli organoidi, questi modelli conservano una parte maggiore della struttura, della diversità cellulare e dell’organizzazione della corteccia cerebrale.
I test
Il tessuto proveniva dalla corteccia prefrontale dorsolaterale di cervelli fetali umani, ottenuti in seguito a interruzioni volontarie di gravidanza. I ricercatori hanno applicato la proteina infiammatoria IL-17A per osservare la risposta del tessuto. Hanno combinato microscopia e marcatura cellulare con sequenziamento dell’RNA e proteomica, analizzando così cambiamenti strutturali, produzione neuronale e percorsi molecolari.
L’esposizione all’IL-17A ha provocato la formazione prematura di pieghe nella corteccia cerebrale e il suo ispessimento, accelerando contemporaneamente produzione e maturazione dei neuroni. I ricercatori hanno inoltre confermato che la proteina agisce direttamente sulle cellule staminali neurali e che NF-κB rappresenta un meccanismo importante per spiegare le alterazioni.
Lo studio non dimostra che l’infiammazione materna, da sola, provochi disturbi dello sviluppo neurologico e non stabilisce una relazione causale. I risultati forniscono però un possibile indizio biologico sul modo in cui il collegamento potrebbe verificarsi.
Ora il gruppo sta studiando le risposte di diversi tipi cellulari, comprese cellule immunitarie cerebrali, cellule dei vasi sanguigni e cellule staminali neurali specializzate. Il passo successivo prevede modelli cerebrovascolari di altre regioni del cervello, per verificare se reagiscano in modo simile ai segnali immunitari, infiammatori e ambientali o mostrino schemi differenti.
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