La connettomica del cervello adolescente
Studi recenti hanno indicato il ruolo dell’inibizione corticale e, in particolare, degli interneuroni inibitori fast-spiking (FS), in vari aspetti della schizofrenia. Il progetto ADOLESCENT DEV (Genetics and physiology of adolescent development in telencephalic interneurons), parzialmente finanziato dall’UE, ha utilizzato queste informazioni per approfondire gli aspetti di genetica e di connettomica che si trovano alla base delle forti trasformazioni associate alla maturazione degli adolescenti. Applicando tecniche avanzatissime, il team ADOLESCENT DEV ha ottenuto risultati significativi per due importanti aree di ricerca, l’isolamento delle cellule e la profilazione dell’RNA nella corteccia e, aspetto particolarmente importante, l’impatto del fattore di trascrizione Sox6. Fondamentale regolatore genetico a livello delle reti neuronali locali delle cellule interneuroni che esprimono la parvalbumina FS (cellule basket), il Sox6 controlla la differenziazione degli interneuroni corticali. Il team ha utilizzato la selezione cellulare attivata da fluorescenza e il sequenziamento dell’RNA degli interneuroni con proteine verdi fluorescenti per ottenere il trascrittoma completo di tutti i tipi di cellule della corteccia. I risultati della ricerca sono apparsi su varie pubblicazioni, due dei quali sulla prestigiosa rivista Science. Le quasi 300 citazioni ottenute in due anni dai documenti pubblicati confermano l’importanza dei risultati ottenuti dal progetto ADOLESCENT DEV. Il lavoro è diventato una piattaforma per la mappatura del cervello in relazione ai tipi di cellule, in base ai relativi prodotti di trascrizione e in prospettiva potrebbe aiutare a chiarire alcune delle malattie più complesse. Per approfondire il ruolo del Sox6 nella maturazione delle cellule FS dopo la nascita è stata utilizzata la genetica avanzata dei topi con registrazioni elettrofisiologiche cellulari complete. I risultati mostrano che il Sox6 è necessario per le modifiche di connettività locali postnatali delle cellule FS. In collaborazione con un altro laboratorio, il team ha inoltre descritto le trasformazioni morfologiche postnatali presinaptiche e assonali dell’output delle cellule FS alle cellule piramidali, i principali neuroni eccitatori della corteccia prefrontale dei mammiferi. I risultati ottenuti alle attività svolte sono stati presentati in sette conferenze internazionali e in oltre dieci università. Il team ADOLESCENT DEV ha inoltre organizzato due simposi internazionali. Lo sviluppo dei circuiti neuronali è una parte fondamentale nello sviluppo cerebrale e nell’insorgere delle malattie cerebrali, quindi il lavoro condotto ha determinato un profondo impatto sulle politiche scientifiche di vari paesi.
Parole chiave
Connettomica, malattia, adolescenza, ADOLESCENT DEV, Sox6
