La nascita prematura può modificare profondamente lo sviluppo del cervelletto, una regione del cervello fondamentale per il controllo dei movimenti, il linguaggio e le capacità cognitive. È quanto emerge da uno studio pubblicato sulla rivista Science, che descrive i meccanismi biologici alla base delle difficoltà osservate in molti bambini nati prima del termine della gravidanza, anche quando gli esami non evidenziano lesioni cerebrali.
La ricerca offre una spiegazione a un interrogativo: perché alcuni neonati prematuri incontrano problemi motori, linguistici e di apprendimento durante l’infanzia pur non mostrando danni cerebrali rilevabili? I risultati mettono in discussione l’idea secondo cui la prematurità provocherebbe soltanto un rallentamento temporaneo dello sviluppo, destinato a essere recuperato dopo la data prevista del parto. Il cervelletto, invece, segue un percorso di crescita diverso quando la sua maturazione prosegue fuori dall’utero.
Tra la ventiquattresima e la quarantesima settimana di gravidanza, questa struttura attraversa la fase di sviluppo più rapida e aumenta di cinque volte le proprie dimensioni. In questo periodo i neuroni principali stabiliscono connessioni e costruiscono reti di comunicazione sempre più complesse. Nei bambini che completano la gestazione, il processo avviene nell’ambiente protettivo dell’utero. Se il parto arriva in anticipo, una parte della formazione cerebrale deve invece continuare dopo la nascita, in condizioni differenti.
I risultati
L’analisi ha rilevato che ogni settimana trascorsa fuori dall’utero prima del termine è associata a una riduzione del volume cerebellare di circa 230 millimetri cubi, una quantità paragonabile alle dimensioni di un pisello. Inoltre, nei bambini osservati tra i nove e i trentasei mesi, un volume più piccolo è risultato collegato a ritardi nello sviluppo motorio, linguistico e cognitivo.
Il momento della nascita contribuisce a stabilire il programma molecolare di base del cervelletto, ma non è l’unico elemento in gioco. Stress fisiologici, malattie e caratteristiche dell’assistenza ricevuta nelle unità di terapia intensiva neonatale possono modificare sensibilmente i ritmi di crescita della struttura. L’ambiente clinico successivo al parto interagisce con i processi biologici avviati dalla nascita.
Per arrivare a queste conclusioni, i ricercatori hanno unito le informazioni ottenute attraverso esami di imaging cerebrale e controlli dello sviluppo di 176 neonati viventi all’analisi cellulare di campioni di tessuto cerebrale, appartenenti a 83 bambini nati prematuramente o a termine. I campioni, provenienti anche da biobanche come la NIH NeuroBioBank, sono stati esaminati con una tecnica di trascrittomica spaziale, capace di individuare l’attività dei geni nei diversi strati di tessuto conservati.
L’approccio
L’approccio ha permesso di osservare come maturano fuori dall’utero due popolazioni di neuroni del cervelletto: le cellule di Purkinje e le cellule granulari. Il confronto tra i dati molecolari dei tessuti e le informazioni raccolte sui bambini ha collegato i programmi cellulari presenti alla nascita alla crescita e alle capacità di sviluppo negli anni successivi.
Gli autori sottolineano che questa mappa biologica potrebbe contribuire a rendere più mirata la neuroterapia intensiva neonatale. La conoscenza dello stato di maturazione delle cellule potrebbe aiutare a definire strategie neuroprotettive adeguate alle condizioni di ciascun neonato, accompagnando il passaggio dall’adattamento iniziale alla corretta formazione dei circuiti neurali.
Secondo i ricercatori, la valutazione e il trattamento dei prematuri dovrebbero basarsi soprattutto sulla maturità dello sviluppo, e non soltanto sull’età cronologica. I marcatori molecolari individuati potrebbero migliorare la classificazione dei rischi, favorire lo sviluppo di indicatori di maturità e contribuire a scegliere il momento più appropriato per intervenire. Il gruppo sta già studiando possibili trattamenti mirati a sostenere una maturazione cerebrale sana.
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