NEUROGENESI: CARATTERISTICHE E REGOLAZIONE - NEUROPSICOLOGIA - 2025

La neurogenesi è la nascita di nuovi neuroni da cellule staminali e cellule progenitrici. Si verifica durante lo sviluppo embrionale quando si forma il sistema nervoso. Prove recenti hanno dimostrato che la neurogenesi continua nei primati adulti e negli esseri umani.

I neuroni sono i componenti funzionali del sistema nervoso e sono responsabili dell'elaborazione e della trasmissione delle informazioni. Contrariamente a quanto si pensava a lungo, il sistema nervoso adulto può generare nuovi neuroni, cioè ha una certa capacità di rigenerarsi, in modo che la nuova produzione di neuroni non sia limitata solo alla vita embrionale e neonatale.

Tutti i mammiferi hanno cellule che si replicano in molti organi e in alcuni casi, specialmente nel sangue, nella pelle e nell'intestino, le cellule staminali esistono per tutta la vita, contribuendo alla rapida sostituzione cellulare.

Ad esempio, l'intestino rigenera completamente le sue cellule ogni 10,7 anni. La rigenerazione del sistema nervoso, in particolare del cervello, è molto più limitata, ma ciò non significa che non esista.

Caratteristiche della neurogenesi

Neurone

Insetti, pesci e anfibi possono replicare le cellule neurali per tutta la vita. Si pensava che un'eccezione a questa regola di autoriparazione e crescita continua fosse il cervello e il midollo spinale dei mammiferi.

Oggi sappiamo che questa limitazione a lungo accettata non è del tutto vera, poiché ci sono aree del cervello ben differenziate che possono generare nuovi neuroni per tutta la vita.

Pertanto, ci sono cellule staminali neurali per tutta la vita nel cervello adulto che possono rinnovarsi e dare origine a nuovi neuroni, astrociti e oligodendrociti, proprio come nel cervello in via di sviluppo.

In queste aree del cervello dei mammiferi adulti (giro dentato e area subventricolare) sono presenti cellule con attività mitotica, che possono essere classificate in due gruppi:

Cellule staminali o staminali

Sono quelli capaci di dividersi indefinitamente e differenziarsi in diversi tipi di cellule specializzate, con un ciclo cellulare maggiore di 28 giorni.

Cellule progenitrici neurali

Con un ciclo cellulare di 12 ore, sono cellule neurali con una capacità più limitata di auto-rinnovamento ed espansione e con il potenziale di differenziarsi in pochi tipi di neuroni.

I progenitori neuronali e i progenitori gliali sarebbero le cellule impegnate a differenziarsi solo in neuroni o glia, rispettivamente. I progenitori neurali determinati da uno specifico tipo di neurone potrebbero essere lo strumento sostitutivo ideale per trattare il sistema nervoso centrale danneggiato.

Regolazione della neurogenesi nel cervello adulto

La neurogenesi nel cervello adulto è regolata positivamente o negativamente da vari meccanismi. Inoltre, ci sono fattori interni ed esterni che partecipano a tale regolamentazione.

I fattori interni includono l'espressione di geni, molecole, fattori di crescita, ormoni e neurotrasmettitori; l'età è un altro fattore interno coinvolto nella neurogenesi. I fattori esterni includono stimoli ambientali e farmacologici.

-Fattori interni

Genetico e molecolare

Tra i fattori genetici che inducono la neurogenesi e la morfogenesi embrionale si può citare l'espressione dei geni. Questi geni partecipano anche alla regolazione della proliferazione e differenziazione cellulare nelle aree neurogeniche del cervello adulto.

Alcuni di questi geni sono espressi a vari livelli nelle regioni germinali del cervello adulto in risposta a stimoli o lesioni in quest'area.

Fattori di crescita

L'espressione di vari fattori di crescita, come il Brain Derived Neurotrophic Factor (BDNF) coinvolto nella regolazione del destino cellulare, può determinare la dimensione della popolazione neuronale o gliale, sia nel cervello in via di sviluppo che nel cervello adulto.

Questi fattori sono sovraespressi in diversi modelli neurodegenerativi come il morbo di Alzheimer o il morbo di Parkinson, dove partecipano come fattori protettivi contro il danno neuronale o come fattori induttivi durante la generazione e differenziazione di nuove cellule che sostituiscono le cellule danneggiate.

In questo contesto, è stato dimostrato che la somministrazione intracerebroventricolare del fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF) aumenta la neurogenesi nel bulbo olfattivo e nell'ippocampo.

Quindi, possiamo concludere che questi fattori di crescita stimolano la neurogenesi nel cervello adulto.

Neurotrasmettitori

È attualmente noto che vari neurotrasmettitori partecipano come fattori che regolano la neurogenesi nel cervello adulto. Tra i più studiati ci sono il glutammato, la serotonina (5-HT), la norepinefrina e la dopamina.

Il glutammato è considerato il neurotrasmettitore più importante per la funzione cerebrale. È noto per regolare la neurogenesi nell'ippocampo degli animali adulti.

La partecipazione della 5-HT alla neurogenesi è stata dimostrata in diversi studi, tanto che l'inibizione della sua sintesi ha permesso di vedere una diminuzione del tasso di proliferazione sia nell'ippocampo che nella zona subventricolare (ZSV) dei ratti.

Il sistema noradrenergico è un altro implicato nella neurogenesi nel cervello adulto. Inibendo il rilascio di norepinefrina, è stato dimostrato che la proliferazione cellulare nell'ippocampo diminuisce.

Infine, la dopamina è un altro importante neurotrasmettitore coinvolto nella regolazione della neurogenesi sia nella zona subventricolare che nell'ippocampo del cervello adulto. È stato dimostrato sperimentalmente che la diminuzione della dopamina diminuisce la generazione di nuovi neuroni, sia nell'area subventricolare che nel giro dentato dell'ippocampo.

Ormoni

Alcuni studi indicano che gli steroidi ovarici, così come gli estrogeni endogeni, hanno un effetto stimolante sulla proliferazione cellulare. Tuttavia, gli steroidi surrenali come i corticosteroidi sopprimono la proliferazione cellulare in aree come il giro dentato dell'ippocampo.

Uno studio sui ratti mostra che il tasso di neurogenesi aumenta del 65% durante la gravidanza e raggiunge il suo picco massimo appena prima del parto, che coincide con i livelli di prolattina.

Età

L'età è nota per essere uno dei fattori interni più importanti nella regolazione della neurogenesi nel cervello.

La neurogenesi nel cervello in via di sviluppo è molto alta, ma quando raggiungiamo l'età adulta e l'età, diminuisce drasticamente, anche se non scompare del tutto.

-Fattori esterni

Ambientale

La neurogenesi non è un processo biologico statico, poiché la sua velocità è variabile e dipende dall'ambiente. È noto che l'attività fisica, gli ambienti arricchiti, la restrizione energetica e la modulazione dell'attività neuronale, tra gli altri fattori, agiscono come regolatori positivi della neurogenesi.

Gli animali che vivono in un ambiente arricchito mostrano un aumento della neurogenesi nel giro dentato. Tuttavia, negli animali che vivono in condizioni di stress o in un ambiente scarsamente arricchito, la neurogenesi in quest'area è ridotta o totalmente inibita.

Inoltre, le alterazioni dell'asse ipotalamo-ipofisi-surrene, indotte da situazioni di stress persistenti durante lo sviluppo, riducono la generazione di nuove cellule nel giro dentato. Pertanto, è noto che la proliferazione cellulare nel giro dentato diminuisce a causa dell'effetto dei glucocorticoidi, che vengono rilasciati in risposta allo stress.

Pertanto, è stato osservato come l'esercizio volontario e l'arricchimento ambientale migliorano le prestazioni di topi giovani e anziani nel labirinto dell'acqua di Morris (un compito per testare l'apprendimento e la memoria dipendenti dall'ippocampo).

È stato anche osservato che la neurogenesi può essere modulata dallo stato sociale degli animali ed è probabile che sia mediata da molecole come il fattore neurotrofico derivato dal cervello menzionato sopra.

Infine, le esperienze associate a una migliore cognizione presumibilmente lo fanno stimolando la rete neurale dell'ippocampo.

In effetti, l'apprendimento dipendente dall'ippocampo è uno dei principali regolatori della neurogenesi (studio). L'ippocampo è responsabile della formazione di nuovi ricordi, memoria dichiarativa e memoria episodica e spaziale. Pertanto, la proliferazione di nuovi neuroni in quest'area del cervello è molto importante.

Come migliorare la neurogenesi?

Dopo aver spiegato cos'è la neurogenesi e da quali fattori è regolata, ci si potrebbe chiedere se si possa fare qualcosa per prevenire la diminuzione della neurogenesi caratteristica dell'invecchiamento e stimolare la creazione di nuovi neuroni. È il tuo giorno fortunato perché la risposta è sì. Ecco alcuni suggerimenti per farlo.

Esercizio

La diminuzione della neurogenesi tipica dell'invecchiamento può essere prevenuta o invertita con l'esercizio fisico. In effetti, gli anziani che esercitano per tutta la vita hanno una minore perdita di tessuto cerebrale rispetto agli individui sedentari.

D'altra parte, gli anziani fisicamente in forma ottengono risultati migliori nei test cognitivi rispetto ai loro coetanei sedentari (studio).

Ambienti arricchiti

La neurogenesi dell'adulto è regolata dinamicamente da molti stimoli fisiologici.

Leggere, apprendere nuove abilità, incontrare nuove persone, giochi e attività che richiedono pensiero, hobby, viaggi o esperienze come avere figli, tra molte altre, sono attività che rappresentano una sfida per la nostra cognizione con la conseguente plasticità cerebrale e nuova produzione dei neuroni.

Evita lo stress cronico

Lo stress è una risposta acuta e adattiva all'ambiente che ci aiuta in molte occasioni a risolvere i problemi e sfuggire a possibili pericoli.

Tuttavia, il nostro modo di vivere pieno di lavoro e preoccupazioni ci fa soffrire di un livello di stress costante e cronico, che, lungi dall'essere adattivo, può causarci gravi problemi fisici e psicologici.

Questo stress cronico e i suoi conseguenti alti livelli di ormoni surrenali come il cortisolo, hanno dimostrato di causare la morte neuronale e la soppressione della neurogenesi (studio).

Pertanto, evitare lo stress con alternative come yoga, rilassamento, buon riposo e igiene del sonno eviterebbe questa temuta morte neuronale causata da stress cronico.

Mangia bene

Il cibo non è meno importante. La restrizione calorica, il digiuno intermittente e una dieta ricca di polifenoli e acidi grassi polinsaturi hanno dimostrato di giovare alla cognizione, all'umore, all'invecchiamento e al morbo di Alzheimer.

Con particolare attenzione al miglioramento della plasticità strutturale e funzionale nell'ippocampo, aumentando l'espressione dei fattori neurotrofici, la funzione sinaptica e la neurogenesi dell'adulto (studio).

Questo non significa che non mangi o che segui una dieta, ma che non è buono da mangiare finché non ti gonfi o mangi cibi lavorati. Mangia sano e con moderazione.

I polifenoli si trovano in alimenti come semi d'uva, mele, cacao, frutta come albicocche, ciliegie, mirtilli, melograni, ecc. E in bevande come il vino rosso. Sono presenti anche in noci, cannella, tè verde e cioccolato (cioccolato fondente non cioccolato al latte).

Gli acidi grassi polinsaturi sono presenti nel pesce grasso (pesce azzurro), negli oli di pesce e nei crostacei, così come negli oli di semi e nelle verdure a foglia verde.

Riferimenti

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