I neuroni del cervello umano sono circa 86 miliardi ma costituiscono solo un quinto della massa cerebrale. Il resto consiste nelle ancor più numerose cellule gliali (250 miliardi), che ai neuroni offrono una sorta di impalcatura a cui appoggiarsi e sostanze nutrienti. Ci sono tre tipi di cellule gliali. Le più caratteristiche e diffuse nel cervello, sono gli astrociti, che, come suggerisce il loro nome, hanno l’aspetto di una stella collegata a un lungo prolungamento. Ora, uno studio dell’Istituto di neuroscienze del Cnr e dell’Università di Padova pubblicato sulla prestigiosa rivista scientifica “Cells” (20 aprile 2022), mette in evidenza l’attività di regolazione svolta dagli astrociti nei circuiti cerebrali inibitori, con un possibile impatto positivo su disturbi come l’epilessia.
Diversi studi dimostrano che gli astrociti svolgono un ruolo fondamentale rilasciando molecole, i glio-trasmettitori, che contribuiscono alla modulazione della trasmissione sinaptica, cioè nella comunicazione elettrochimica tra i neuroni. Nella corteccia cerebrale, la popolazione neuronale è rappresentata da neuroni eccitatori e inter-neuroni inibitori. Le disfunzioni inter-neuronali sono implicate in alcune malattie del cervello, come epilessia, schizofrenia e autismo, nelle quali si manifesta uno squilibrio tra eccitazione e inibizione: chiarire i ruoli dei neuroni inibitori nel circuito neuronale degli astrociti può aiutare a comprendere il loro ruolo nei disturbi cerebrali.
Lo studio dell’Istituto di neuroscienze del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-In), pubblicato da “Cells” descrive un meccanismo che modula la trasmissione inibitoria tra astrociti e interneuroni finora non identificato, che dimostra l’importanza degli astrociti nel bilanciare l’attività sinaptica nella corteccia visiva di modelli murini (topi) attraverso tecniche di imaging (microscopia a due fotoni per studiare l’attività Ca2+ degli astrociti) ed elettrofisiologia (che permette di indagare se il reclutamento degli astrociti, in seguito ad un’intensa stimolazione degli interneuroni, modula l’inibizione sinaptica sui neuroni eccitatori), combinate con optogenetica (una tecnica utilizzata per stimolare le cellule cerebrali attraverso l’emissione di un fascio di luce blu).
“Un’intensa stimolazione optogenetica in una sottopopolazione di interneuroni riduce l’inibizione nei neuroni eccitatori, per un fenomeno denominato disinibizione”, spiega Vanessa Jorge Henriques, prima autrice dello studio, svolto durante il suo dottorato all’Università di Padova sotto la responsabilità scientifica di Giorgio Carmignoto. “Questo evento viene controbilanciato dagli astrociti che riducono la disinibizione, garantendo l’equilibrio del sistema e rafforzando così l’idea che queste cellule siano ingranaggi importanti dei circuiti cerebrali, soprattutto per quanto riguarda le sinapsi inibitorie. Un potenziale impatto dell’attivazione degli astrociti tramite il segnale degli interneuroni è rivolto ai disturbi cerebrali, come l’epilessia.
Conclude Vanessa Henriques: “La disinibizione può svolgere un ruolo importante nell’epilessia, poiché oltre a un’attività eccitatoria anormale rivela un abbassamento della soglia di attivazione dei neuroni coinvolti, facilitando l’innesco di crisi convulsive. In questo contesto gli astrociti potrebbero svolgere un ruolo anticonvulsivante contrastando la disinibizione, mentre un segnale difettoso tra interneuroni e astrociti potrebbe favorire l’attività epilettica”.
Notizie collaterali in tema di epilessia. Il 27 maggio la 75° Assemblea generale dell’OMS riunita a Ginevra ha approvato il primo Piano d’Azione Globale decennale per l’Epilessia e altri disturbi Neurologici (IGAP- 10-year Intersectoral Global Action Plan for Epilepsy and other Neurological Disorders). Gli obiettivi del piano sono l’assistenza sanitaria universale, la copertura dei servizi e nuove legislazioni sull’epilessia. L’IBE – International Bureau for Epilepsy – considera il piano approvato dall’OMS “capofila per tutte le altre malattie neurologiche”. Dall’8 al 10 giugno si svolgerà a Padova il 45° Congresso della Lega Italiana contro l’Epilessia.
Astrocytes Modulate Somatostatin Interneuron Signaling in the Visual Cortex. «Cells» 2022. Per informazioni: vanessajhenriques@gmail.com