Gli oligodendrociti sono cellule della glia localizzate nel sistema nervoso centrale (SNC), conosciute principalmente per la produzione della mielina, una guaina lipidica che avvolge gli assoni neuronali permettendo un miglior passaggio dell’impulso nervoso, ma svolgono anche altre funzioni di supporto metabolico, trofico e strutturale per i neuroni. Analisi di sequenziamento a singola cellula hanno evidenziato una grande eterogeneità molecolare negli oligodendrociti, con delle analogie tra topo e umano, in cui i diversi sottogruppi sono però connessi da un continuum trascrizionale, che si può osservare a partire dai progenitori OPC (caratterizzati da Pdgfrα, NG2), passando per gli intermedi ancora proliferanti e/o premielinizzanti (con SOX6, Bmp4, Gpr17, Itpr2, Bcas1, Opalin, Tcf7l2) e le cellule più specializzate (definite da Mbp, Mag, Mal, Mog, Plp1, Klk6, Gjb1), a loro volta suddivise in base alle funzioni principali e al grado di maturità. Nonostante la disomogeneità, sono tutti caratterizzati da due marcatori comuni, Olig2 e SOX10, che hanno un ruolo fondamentale nello sviluppo delle diverse linee oligodendrogliali. È stato inoltre osservato nel topo come il differenziamento in oligodendrociti maturi avvenga perlopiù nel periodo post-natale e in maniera regione-specifica. Oltre al sequenziamento, anche l’analisi dell’ultrastruttura cellulare tramite microscopio elettronico rappresenta una risorsa importante, qui esaminata per cellule umane. Quest’approccio è sottovalutato, ma permette di approfondire analogie e differenze tra i diversi sottogruppi di oligodendrociti che ne rispecchiano la diversità funzionale. Alterazioni nel pattern di mielinizzazione da parte degli oligodendrociti sono sintomo di patologie neurodegenerative come la sclerosi multipla (SM), una malattia autoimmune in cui le cellule immunitarie bersagliano e degradano la mielina, con conseguente perturbazione degli impulsi nervosi nelle zone danneggiate della sostanza bianca. Queste ultime sono classificate in base alle caratteristiche istologiche in lesioni preattive, attive, croniche inattive, croniche attive e rimielinizzate. Analisi di sequenziamento di campioni umani di SM hanno evidenziato alterazioni nella presenza dei diversi sottogruppi oligodendrogliali nella malattia. Questo implica quindi come sia riduttivo riferirsi alla sclerosi multipla come la “malattia della mielina”, e che per capirne le cause sia necessario analizzare più dettagliatamente l’eterogeneità degli oligodendrociti da un punto di vista funzionale e molecolare, in condizioni fisiologiche e soprattutto patologiche, per rivelare nuovi possibili target terapeutici, così da curare la malattia nel modo più efficiente possibile.
Oligodendrociti: analisi dell'eterogeneità molecolare e ultrastrutturale e alterazioni nella sclerosi multipla
AMBROSINO, MICHELE
2021/2022
Abstract
Gli oligodendrociti sono cellule della glia localizzate nel sistema nervoso centrale (SNC), conosciute principalmente per la produzione della mielina, una guaina lipidica che avvolge gli assoni neuronali permettendo un miglior passaggio dell’impulso nervoso, ma svolgono anche altre funzioni di supporto metabolico, trofico e strutturale per i neuroni. Analisi di sequenziamento a singola cellula hanno evidenziato una grande eterogeneità molecolare negli oligodendrociti, con delle analogie tra topo e umano, in cui i diversi sottogruppi sono però connessi da un continuum trascrizionale, che si può osservare a partire dai progenitori OPC (caratterizzati da Pdgfrα, NG2), passando per gli intermedi ancora proliferanti e/o premielinizzanti (con SOX6, Bmp4, Gpr17, Itpr2, Bcas1, Opalin, Tcf7l2) e le cellule più specializzate (definite da Mbp, Mag, Mal, Mog, Plp1, Klk6, Gjb1), a loro volta suddivise in base alle funzioni principali e al grado di maturità. Nonostante la disomogeneità, sono tutti caratterizzati da due marcatori comuni, Olig2 e SOX10, che hanno un ruolo fondamentale nello sviluppo delle diverse linee oligodendrogliali. È stato inoltre osservato nel topo come il differenziamento in oligodendrociti maturi avvenga perlopiù nel periodo post-natale e in maniera regione-specifica. Oltre al sequenziamento, anche l’analisi dell’ultrastruttura cellulare tramite microscopio elettronico rappresenta una risorsa importante, qui esaminata per cellule umane. Quest’approccio è sottovalutato, ma permette di approfondire analogie e differenze tra i diversi sottogruppi di oligodendrociti che ne rispecchiano la diversità funzionale. Alterazioni nel pattern di mielinizzazione da parte degli oligodendrociti sono sintomo di patologie neurodegenerative come la sclerosi multipla (SM), una malattia autoimmune in cui le cellule immunitarie bersagliano e degradano la mielina, con conseguente perturbazione degli impulsi nervosi nelle zone danneggiate della sostanza bianca. Queste ultime sono classificate in base alle caratteristiche istologiche in lesioni preattive, attive, croniche inattive, croniche attive e rimielinizzate. Analisi di sequenziamento di campioni umani di SM hanno evidenziato alterazioni nella presenza dei diversi sottogruppi oligodendrogliali nella malattia. Questo implica quindi come sia riduttivo riferirsi alla sclerosi multipla come la “malattia della mielina”, e che per capirne le cause sia necessario analizzare più dettagliatamente l’eterogeneità degli oligodendrociti da un punto di vista funzionale e molecolare, in condizioni fisiologiche e soprattutto patologiche, per rivelare nuovi possibili target terapeutici, così da curare la malattia nel modo più efficiente possibile.File | Dimensione | Formato | |
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