Un cervello nel cervello formato da astrociti
Dialogare con âlâaltro cervelloâ attraverso gli astrociti ed il grafene. Un gruppo di ricerca coordinato dal Cnr-Isof, con la partecipazione di Cnr-Ismn, Unibo e Czech Academy of Science, ha verificato che il grafene ha proprietĂ in grado di controllare e modulare le attivitĂ degli astrociti, una tipologia di cellule del cervello. Lo studio, pubblicato su Nature Nanotechnology, potrĂ avere ricadute positive per la cura di importanti e complesse patologie cerebrali come epilessia e ictus. Un lavoro recentemente pubblicato sulla rivista "Nature Nanotechnology" dimostra che, sfruttando le diverse proprietĂ di materiali a base di grafene, si possono controllare selettivamente i segnali degli astrociti, i quali a loro volta, stimolati elettricamente, sono in grado di alterare lâattivitĂ dei neuroni. La ricerca è coordinata dallâIstituto per la sintesi organica e la fotoreattivitĂ del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Isof), in collaborazione con lâIstituto per lo studio dei materiali nanostrutturati (Cnr-Ismn), i dipartimenti Fabit e Dei dellâUniversitĂ di Bologna (Unibo) e lâIstituto di medicina sperimentale della Czeck Academy of Science di Praga (Repubblica Ceca). Gli astrociti sono cellule cerebrali a forma di stella che, assieme agli stessi neuroni, svolgono importanti funzioni allâinterno del cervello, modulando le sinapsi e partecipando ai meccanismi che coinvolgono la memoria, lâapprendimento e il comportamento. Queste cellule stellate, dette anche âlâaltro cervelloâ, sono presenti in gran numero nel cervello umano, dialogano tra loro, con i neuroni e con i vasi sanguigni, attraverso un codice di comunicazione basato sugli ioni di calcio. âCombinando le diverse proprietĂ del grafene abbiamo potuto creare un nuovo approccio, semplice ed efficace, per stimolare ed interrogare selettivamente gli astrociti. Lo studio ci ha confermato che gli astrociti possono essere eccitati da un campo elettrico e che forniscono una risposta diversa in base alla tipologia di elettrodi attraverso i quali vengono stimolati. Ciò avviene attraverso lâattivazione di âcodiciâ di calcio diversi, grazie alle proprietĂ uniche e controllabili dellâossido di grafeneâ, spiega Vincenzo Palermo, ricercatore del Cnr-Isof.
Immagine schematica di un astrocita che abbraccia una molecola di grafene Š Cnr-Isof Gli studi degli ultimi quarantâanni hanno completamente rivoluzionato la visione neurocentrica del cervello, che imputava le capacitĂ cognitive alla sola attivitĂ dei neuroni. Tuttavia, nonostante lâimportanza degli astrociti, si conosce ancora poco del loro funzionamento e molte tecnologie per lo studio del cervello, nonchĂŠ per la cura delle malattie legate al sistema nervoso, sono focalizzate sulla modulazione selettiva dei neuroni. âIl nostro approccio è teso a generare tecnologie in grado di dialogare con gli astrociti: un cambio di paradigma di cui siamo stati pionieri e che oggi è adottato da sempre piĂš studiosi. Cambiare il nostro modo di comunicare con le cellule del cervello potrĂ permetterci di affrontare e comprendere quanto, relativamente alle sue funzionalitĂ , risulta ancora oscuro. In piĂš, questo consentirĂ di risolvere alcune disfunzionalitĂ , come quelle legate ai segnali di calcio negli astrociti, che sono implicate in patologie come ictus ed epilessiaâ, conclude Valentina Benfenati, ricercatrice del Cnr-Isof e coordinatrice della ricerca con i colleghi Vincenzo Palermo ed Emanuele Treossi. Il lavoro è stato supportato dal progetto europeo Astrotech, Prin-Pnrr Nanodyn e dai progetti di ricerca Us-Afosr Astrolight e Astrotalk (coordinati da Valentina Benfenati) e dal progetto Graphene Flaghsip (guidato da Vincenzo Palermo). Le attivitĂ rientrano nella strategia del gruppo di lavoro su Advanced Materials, Nanomaterials and Biophysics della Commissione congiunta Italia Usa su scienza e tecnologia guidato da Luigi Ambrosio (Cnr) e Sofi Bin-Salamon (Afosr). (La redazione di Scienza et Magia non è responsabile del testo di questo comunicato stampa, che è stato pubblicato integralmente e senza variazioni) Read the full article














