Attiva…mente Neurogenesi ed attività fisica Vincenzo Manna CSM RM H2 Docente di Neurologia e Neuropsicologia nel Corso di Laurea in Logopedia Università degli Studi “La Sapienza” Ariccia - ROMA Neurogenesi e movimento Sviluppo del sistema nervoso Neuroplasticità Neurogenesi nell’adulto Effetti del movimento V. Manna 2008 Neurogenesi e movimento Sviluppo del sistema nervoso Mouse MSA stained for BrdU (red) and ChAT (green) from the lab of Joanne Berger-Sweeney Crayfish brain stained with anti-serotonin antibody (from the class of BISC 306, Wellesley College) V. Manna 2008 1. Embriogenesi e Proliferazione 2. Differenzazione 3. Migrazione 4. Sviluppo di assoni e dendriti 5. Sinaptogenesi 6. Pruning sinaptico 7. Morte neuronale programmata Neurogenesi e movimento Sviluppo del sistema nervoso Mark Thomas, Ph.D. 2006 1. Embriogenesi e proliferazione Il sistema nervoso origina embriologicamente dall’ectoderma (foglietto esterno) che forma la piastra neurale a partire dal 18° giorno circa di vita intrauterina. I margini della piastra neurale si piegano e si fondono a formare il tubo neurale. V. Manna 2008 Neurogenesi e movimento Sviluppo del sistema nervoso Piastra neurale e tubo neurale L’espressione di geni proneurali attribuisce alle cellule neuroectodermiche la potenzialità di divenire precursori neurali: i neuroblasti. V. Manna 2008 Neurogenesi e movimento Sviluppo del sistema nervoso Embriogenesi del tubo neurale V. Manna 2008 Neurogenesi e movimento Sviluppo del sistema nervoso V. Manna 2008 Neurogenesi e movimento Sviluppo del sistema nervoso Divisioni delle cellule neuroepiteliali nella zona ventricolare e loro differenziazione V. Manna 2008 Neurogenesi e movimento Sviluppo del sistema nervoso Mark Thomas, Ph.D. 2006 2. Differenzazione glia Le cellule della piastra neurale sono cellule staminali totipotenti e sembrano avere una illimitata capacità di replicarsi ma anche la capacità di differenziarsi in cellule funzionalmente più specializzate. Man mano che il tubo neurale si sviluppa aumenta la specificità neuronale a partire da: neuroni • cellule staminali gliali (multipotenti); • cellule staminali neuronali (multipotenti). V. Manna 2008 Neurogenesi e movimento Sviluppo del sistema nervoso 2. Differenzazione V. Manna 2008 Neurogenesi e movimento Sviluppo del sistema nervoso Mark Thomas, Ph.D. 2006 3. Migrazione Due tipi di migrazione neuronale: 1. Migrazione radiale – con movimento lungo le cellule gliali radiali 2. Migrazione tangenziale – con due movimenti migratori: a. Somatico - si sviluppa una estensione cellulare che precede lo spostamento del soma neuronale; b. Gliale - migrazione mediata dalla glia con spostamenti lungo la rete gliale radiale. V. Manna 2008 Neurogenesi e movimento Sviluppo del sistema nervoso 3. Migrazione V. Manna 2008 Neurogenesi e movimento Sviluppo del sistema nervoso Mark Thomas, Ph.D. 2006 Come si muovono i neuroni? Dopo la strutturazione neuronale in soma, assoni e dendriti, si ha lo sviluppo del cono di accrescimento. Il cono di accrescimento, con estensioni e retrazioni orientate dalla chemiotassi, permette il corretto posizionamento reciproco di tutti i neuroni. I target post-sinaptici, per chemioaffinità, potrebbero guidare la crescita assonale ed il posizionamento neuronale nella complessa citoarchitettura del sistema nervoso centrale. V. Manna 2008 Neurogenesi e movimento Sviluppo del sistema nervoso V. Manna 2008 Neurogenesi e movimento Sviluppo del sistema nervoso Sinaptogenesi Formazione di nuove sinapsi: 1. dipende dalla presenza delle cellule gliali, soprattutto degli astrociti; 2. lo scambio di segnali chimici tra neurone pre e post sinaptico è necessario; 3. si formano molte più sinapsi di quelle necessarie! V. Manna 2008