Noi cercetări confirmă că neuronii se formează în creierul adult. Românul Ionuț Dumitru, în echipa care face aceste descoperiri extraordinare

Noi neuroni se pot forma în hipocampul adulților

Hipocampul este o regiune a creierului esențială pentru învățare și memorie și implicată în reglarea emoțiilor. Neurogeneza hipocampală adultă continuă este dificil de studiat la oameni. Dificultățile în găsirea celulelor progenitoare în proliferare au pus sub semnul întrebării dacă și cum pot fi generați noi neuroni.

În 2013, grupul de cercetare al lui Jonas Frisén de la Institutul Karolinska a demonstrat într-un studiu de mare impact că noi neuroni se pot forma în hipocampul adulților. Cercetătorii au măsurat apoi nivelurile de carbon-14 din ADN-ul țesutului cerebral, ceea ce a permis determinarea momentului în care s-au format celulele.

Identificarea celulelor de origine

Cu toate acestea, amploarea și semnificația acestei formări de neuroni noi (neurogeneză) sunt încă dezbătute. Nu există dovezi clare că celulele care preced neuronii noi, cunoscute sub numele de celule progenitoare neuronale, există și se divid la adulții umani.

„Am reușit să identificăm aceste celule de origine, ceea ce confirmă că există o formare continuă de neuroni în hipocampul creierului adult”, spune Jonas Frisén, profesor de cercetare în domeniul celulelor stem la Departamentul de Biologie Celulară și Moleculară al Institutului Karolinska, care a condus cercetarea.

Recomandări

Mark Rutte, secretarul general al NATO: „Dacă Rusia va ataca Estonia, reacția NATO va fi devastatoare”

Studiul a fost realizat în strânsă colaborare cu românul Ionut Dumitru și alți cercetători de la prestigiosul institut scandinav, precum și cu cercetători de la Universitatea Tehnică Chalmers din Suedia. Cu câțiva ani în urmă, Dumitru – împreună cu un cercetător spaniol – a oferit rezultate revoluționare legate de neurogeneza neuronilor spinoși medii.

De la 0 la 78 de ani

Dacă neurogeneza adultă are loc în hipocampul uman este una dintre cele mai dezbătute probleme din neuroștiință. „Dumitru și colegii lui au utilizat o abordare transcriptomică unicelulară pentru a trata această problemă în probe umane de diferite vârste, de la naștere până la vârsta adultă. 

Algoritmii de învățare automată i-au ajutat pe autori să identifice celule progenitoare neuronale în proliferare în hipocampul uman adolescent și adult, care seamănă cu celulele progenitoare găsite la șoareci și porci. Rezultatele susțin ideea că neurogeneza adultă are loc în hipocampul uman și adaugă informații valoroase de interes științific și medical”, scrie Science.

În noul studiu, cercetătorii au combinat mai multe metode avansate pentru a examina țesutul cerebral de la persoane cu vârste cuprinse între 0 și 78 de ani, provenite din mai multe bănci biologice internaționale. Ei au utilizat o metodă numită secvențiere ARN cu nucleu unic, care analizează activitatea genelor în nucleele celulare individuale, și citometrie în flux pentru a studia proprietățile celulare.

Recomandări

Ciumbrud, satul din Transilvania devenit „capitala trandafirilor” din România. Afaceri de milioane de euro și profituri consistente

Combinând aceste metode cu învățarea automată, ei au reușit să identifice diferite stadii de dezvoltare neuronală, de la celule stem la neuroni imaturi, mulți dintre aceștia aflându-se în faza de diviziune.

Pentru a localiza aceste celule, cercetătorii au utilizat două tehnici care arată unde sunt active diferite gene în țesut: RNAscope și Xenium. Aceste metode au confirmat că celulele nou formate erau localizate într-o zonă specifică a hipocampului numită girusul dentat. Această zonă este importantă pentru formarea memoriei, învățare și flexibilitate cognitivă.

Speranță pentru noi tratamente

Rezultatele arată că progenitorii neuronilor adulți sunt similari cu cei ai șoarecilor, porcilor și maimuțelor, dar că există unele diferențe în ceea ce privește genele active. Au existat, de asemenea, variații mari între indivizi – unii adulți aveau multe celule progenitoare neuronale, alții aproape deloc. 

„Acest lucru ne oferă o piesă importantă din puzzle-ul înțelegerii modului în care funcționează și se schimbă creierul uman în timpul vieții”, explică Jonas Frisén. „Cercetările noastre pot avea implicații și pentru dezvoltarea tratamentelor regenerative care stimulează neurogeneza în tulburările neurodegenerative și psihiatrice.”