Ruolo di Semaforina7A e PlexinaC1 nel controllo della neurogenesi adulta nel bulbo olfattivo di topo

Nei mammiferi, la neurogenesi è un processo tipico del periodo di sviluppo embrionale e perinatale. Esistono tuttavia “nicchie” neurogeniche, caratterizzate dalla persistenza di cellule staminali neurali, attive in aree limitate dell’encefalo adulto: la zona sottogranulare del giro dentato dell’ippocampo, e la zona sottoventricolare del ventricolo laterale (SVZ). Nell’SVZ, dalla proliferazione delle cellule staminali originano progenitori intermedi, da cui derivano neuroblasti che migrano lungo la via di migrazione rostrale (RMS) fino al bulbo olfattivo (OB), dove differenziano in interneuroni, integrandosi nei circuiti nervosi maturi. Le diverse fasi del processo neurogenico nel sistema SVZ-OB sono controllate da una complessa rete di interazioni cellulari e molecolari ad oggi solo parzialmente note. In questo studio abbiamo investigato il possibile coinvolgimento della Semaforina 7A (Sema7A), una proteina appartenente alla famiglia delle Semaforine, originariamente identificate sulla base della loro funzione di guida assonale, in seguito dimostrate svolgere un ruolo pleiotropico in diversi organi e sistemi. La Sema7A, l’unico membro GPI-anchored della famiglia, esplica le sue attività biologiche interagendo con due recettori: Plexina C1 e Integrina β1. Nel SNC, la Sema7A è espressa sia durante lo sviluppo, dove il suo effetto mediato dall’interazione con l’Integrina β1 regola la crescita neuritica (nel sistema olfattivo e nel sistema talamo-corticale) e la migrazione neuronale (neuroni GnRH); sia nell’adulto, dove è stato ipotizzato un suo coinvolgimento nell’omeostasi tissutale e nel mantenimento della plasticità neuronale. In questo studio, l’espressione di Sema7A e dei suoi recettori è stata analizzata mediante ibridazione in situ su encefali di topi adulti e RT-PCR su estratti di campioni di diverse popolazioni di progenitori dell’SVZ, isolati mediante MACS. La Sema7A e i suoi recettori risultano ampiamente espressi nel sistema SVZ-OB, in particolare a livello dei neuroblasti PSA-NCAM+, suggerendo un possibile ruolo di questi fattori nel controllo della neurogenesi adulta. L’utilizzo di topi knock out per la Sema7A, associato a protocolli d’iniezioni di bromodesossiuridina (BrdU) per marcare le cellule neogenerate, ha permesso di studiare in vivo il ruolo di questa proteina nelle diverse fasi della neurogenesi adulta. I dati ottenuti dimostrano un’alterazione del processo neurogenico in assenza di Sema7A, riconducibile alle fasi di proliferazione e/o migrazione dei neuroblasti (aumento di cellule BrdU+ a 4 e 7gg post BrdU), mentre non sono evidenti effetti su integrazione e sopravvivenza delle cellule neogenerate nel bulbo. Risultati simili sono stati ottenuti dall’analisi di topi knockout per la Plexina C1, indicando il coinvolgimento di questo recettore nell’effetto della Sema7A sulla neurogenesi adulta. Questi dati rappresentano le prime prove sperimentali a supporto del ruolo dell’interazione Sema7A-PlexinaC1 nel SNC.