L’intelligenza: questione di cellule migranti

In una precisa fase dello sviluppo le «pioniere» si mettono in moto per collocarsi in modo da costituire i vari strati cerebrali. un errore nel movimento causa gravi malformazioni
La «sostanza g

In una precisa fase dello sviluppo le «pioniere» si mettono in moto per collocarsi in modo da costituire i vari strati cerebrali. un errore nel movimento causa gravi malformazioni
La «sostanza grigia» del cervello umano è formata dalla corteccia, costituita da diversi strati sottili, sovrapposti ed uniformi di cellule nervose. Essa rappresenta il risultato di un'operazione di assemblaggio assai complessa di milioni di cellule nervose che inizia nell'embrione e si conclude con la fine della gravidanza. Per fare spazio a un numero così alto di cellule nervose la corteccia si è ripiegata su se stessa come un fazzoletto. Numerose malformazioni congenite risultanti dalla variabilità di questa struttura anatomica forniscono informazioni preziose sul funzionamento e sull'origine stessa del cervello. Bambini nati con cervelli malformati soffrono spesso di ritardo mentale o di epilessia. Tuttavia, a sorpresa, un certo numero di questi dimostra un'intelligenza normale. I geni che a causa delle loro mutazioni conducono alle malformazioni sono presumibilmente gli stessi che controllano lo sviluppo normale della corteccia e dell'intelligenza. Essi rivestono quindi un interesse particolare per i neurobiologi. Dei circa 30.000 nostri geni, almeno un terzo è espresso nel cervello. Tra questi, una cinquantina sono sicuramente coinvolti nello sviluppo normale della corteccia a partire dai primi tre mesi della vita fetale, quando le cellule nervose "pioniere" sono allineate come un esercito nella zona "proliferativa" delle cavità cerebrali primitive. Da questa posizione le cellule emigreranno arrampicandosi su corde costituite da cellule di sostegno procedendo sia in alto sia in basso fino a formare i vari strati cerebrali.

Se avviene un errore in questo processo di migrazione, i guai sono gravi. Nei casi estremi le cellule non si incamminano affatto e rimangono fisse al punto di partenza nella cavità cerebrale formando semplicemente dei noduli. Gli individui colpiti possono presentare un ritardo mentale estremo, alcuni non impareranno mai a camminare. Due tra i geni responsabili di queste malformazioni sono stati individuati recentemente. In altri casi alcuni gruppi di cellule riescono a incamminarsi per poi fermarsi a metà strada, producendo come risultato una doppia corteccia formata da una specie di sandwich di strati normali e strati non normali. Il 25 per cento di questi individui avrà un'intelligenza normale, un 25 % soffrirà di attaccchi epilettici quotidiani. In un caso particolare di malformazione nel quale il gene che stimola lo sviluppo cellulare è mutato le cellule riescono a raggiungere il traguardo ma rimangono di dimensioni ridotte. Un gruppo di bambini chiamati microcefali presenta una riduzione della testa e del cervello. Nei microcefali il cervello può essere di apparenze normali ma di dimensioni ridotte a quelle di uno scimpanzè. Risultato: un deficit intellettuale più o meno grave. Ricercatori dell'Università di Leeds in Inghilterra hanno scoperto due geni che conducono alla microcefalia. Uno, chiamato ASPM, è attivo proprio nella prima fase di sviluppo quando le cellule sono ancora allineate nella zona proliferativa dove si stanno rinforzando prima di intrapprendere il viaggio finale. Questo gene è presente persino nelle cellule nervose degli invertebrati ma in questi è meno complesso. Il cervello della mosca contiene 24 zone specifiche di questo gene, un verme ne ha solo due, gli esseri umani ne posseggono 74. Pare che primati non umani come i gorilla e gli scimpanzè che posseggono un cervello meno sviluppato dell'uomo ne abbiano un numero molto simile. Esistono altri esempi di bizzarre malformazioni della corteccia cerebrale che vanno dalla totale mancanza delle ripiegature, le circonvoluzioni cerebrali, fino a un loro parziale appiattimento. Il risultato può essere anche un cervello totalmente liscio come quello dei topolini nei casi di lissencefalia umana. In altri individui gli strati cerebrali sono invertiti tra di loro. In tal caso lo strato normalmente più superficiale delle sei lamine che formano la corteccia si trova nella parte più profonda. I bambini con questa anomalia sono ritardati mentalmente e soffrono di epilessia. Nei casi più gravi, detti di anencefalia, il cervello non si sviluppa affatto e l'individuo è destinato a morire in breve tempo. Un mancato posizionamento corretto delle cellule nervose nella corteccia rende più difficile la costruzione della rete di collegamenti nervosi tra cellula e cellula che è indispensabile per una funzione cerebrale normale.
La relativa rarità dei casi di malformazioni corticali rende più difficile lo studio da parte dei genetisti che si sono proposti di chiarire il significato di tali anomalie. Malgrado questo ostacolo la ricerca in questa direzione è molto attiva e punta a poter presto fornire i mezzi di una diagnosi prenatale.

Fonte: (27/05/2004)
Pubblicato in Biochimica e Biologia Cellulare
Tag: intelligenza, sviluppo

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