Un recentissimo studio pubblicato su Cell Reports, una pubblicazione Cell Press, spiega quali siano le strategie di protezione del cervello quando la disponibilità di cibo si riduce considerevolmente.
In particolare i risultati ottenuti rivelano una strategia di protezione per la formazione di un cervello pienamente funzionale, attraverso lo sviluppo di un encefalo di dimensioni ridotte. La scoperta mostra che il cervello costituisce un organo incredibilmente adattabile. Questi fatti, pur se appresi da studi condotti su larve di insetti, possono avere implicazioni per la comprensione delle modalità di sviluppo del cervello umano.
La chiave del tutto è un sistema perfettamente sincronizzato di sviluppo neurologico che garantisce la diversità neurale a scapito del numero di neuroni.
In sostanza, questo studio rivela una strategia di adattamento che consente la riduzione del numero di cellule nervose prodotte a fronte di condizioni nutrizionali sub-ottimali, pur preservandone la diversità. Questa è una strategia di sopravvivenza che permette lo sviluppo del cervello attraverso la formazione del numero minimo di neuroni necessari per garantirne comunque la funzionalità, al minimo costo energetico.
Chiaramente la maggior parte dei neuroni nel cervello umano sono prodotti durante lo sviluppo fetale. Ma in che modo il giovane encefalo si sviluppi durante la fase prenatale specie in relazione alle eventuali avversità resta una questione irrisolta. Se una madre non ha abbastanza cibo da mangiare, che cosa succede al cervello del suo bambino?
Per scoprirlo, i ricercatori hanno osservato i moscerini della frutta.
I loro studi basati sullo sviluppo del sistema di volo visivo di questi organismi hanno rivelato una sensibilità precoce dei moscerini della frutta per la disponibilità di aminoacidi. Essi hanno scoperto che questi insetti, in caso di una adeguata disponibilità di aminoacidi, presentano un numero maggiore di cellule staminali neurali rispetto a quelli cresciuti in una condizione di carenza aminoacidica. Più tardi, quando le cellule staminali neurali iniziano a produrre i diversi tipi di neuroni, questa sorta di “sensibilità aminoacidica” scompare. Il risultato finale è che anche in caso di una scarsa disponibilità aminoacidica si forma un cervello funzionale, ma di dimensioni ridotte. In alcuni moscerini sotto nutriti, il lobo ottico conteneva fino ad un 40 per cento di neuroni in meno.
I risultati possono aiutare a spiegare i modelli di crescita del cervello umano. Il Sistema Nervoso Centrale umano sembrerebbe essere protetto, rispetto ad altri organi, quando i nutrienti risultano essere carenti solo nel periodo finale dello sviluppo fetale,producendo, in questo caso, un cervello relativamente grande rispetto ad altri organi come il pancreas o l’intestino. Ma quando i nutrienti sono limitati dall’inizio della gestazione, il cervello rimane piccolo insieme al resto del corpo. Questi modelli di crescita sono conosciuti rispettivamente come ritardo di crescita intrauterino asimmetrico e simmetrico (IUGR).
In definitiva questo lavoro suggerisce nuove strade per studiare come una prima limitazione di nutrienti possa influire sullo sviluppo del cervello dei mammiferi e può aiutare a comprendere i meccanismi alla base della IUGR simmetrica e asimmetrica negli esseri umani.
L’articolo in questione può essere consultato al seguente link:
http://download.cell.com/cell-reports/pdf/PIIS221112471300065X.pdf?intermediate=true