Anche le cellule renali possono creare ricordi. Almeno, in senso metaforico.
I neuroni sono stati storicamente la cellula maggiormente associata alla memoria. Ma ben al di fuori del cervello, le cellule renali possono anche immagazzinare informazioni e riconoscere modelli in modo simile ai neuroni, riferiscono i ricercatori il 7 novembre 2019. Comunicazioni sulla natura.
“Non stiamo dicendo che questo tipo di memoria ti aiuti a imparare la trigonometria o a ricordare come andare in bicicletta o a conservare i ricordi dell’infanzia”, afferma Nikolay Kukushkin, neuroscienziato della New York University. “Questa ricerca aggiunge all’idea di memoria; non sfida le concezioni esistenti della memoria nel cervello.
Negli esperimenti, le cellule renali hanno mostrato segni di quello che viene chiamato “effetto di spazio ammassato”. Questa caratteristica ben nota di come funziona la memoria nel cervello facilita la memorizzazione delle informazioni in piccoli blocchi nel tempo, piuttosto che in grandi blocchi contemporaneamente.
Al di fuori del cervello, le cellule di tutti i tipi devono tenere traccia delle cose. Un modo per farlo è attraverso una proteina centrale nell’elaborazione della memoria, chiamata CREB. Esso e altri componenti molecolari della memoria si trovano nei neuroni e nelle cellule non neuronali. Anche se le cellule hanno parti simili, i ricercatori non erano sicuri che funzionassero allo stesso modo.
Nei neuroni, quando passa un segnale chimico, la cellula inizia a produrre CREB. La proteina poi attiva più geni che modificano ulteriormente la cellula, mettendo in moto la macchina della memoria molecolare (SN: 2/3/04). Kukushkin e colleghi hanno deciso di determinare se CREB nelle cellule non neuronali risponde ai segnali in arrivo allo stesso modo.
I ricercatori hanno inserito un gene artificiale nelle cellule renali embrionali umane. Questo gene artificiale corrisponde in gran parte al tratto naturale di DNA che CREB attiva legandosi ad esso, una regione che i ricercatori chiamano gene della memoria. Il gene inserito includeva anche istruzioni per produrre una proteina luminosa presente nelle lucciole.
Il team ha poi osservato le cellule rispondere a impulsi chimici artificiali che imitano i segnali che attivano il meccanismo della memoria nei neuroni. “A seconda della quantità di luce prodotta (la proteina luminosa), sappiamo con quanta forza è stato attivato il gene della memoria”, afferma Kukushkin.
Diversi modelli di temporizzazione degli impulsi hanno prodotto risposte diverse. Quando i ricercatori hanno applicato quattro impulsi chimici di tre minuti separati da 10 minuti, la luce 24 ore dopo era più forte che nelle cellule in cui i ricercatori hanno applicato un impulso “massato”, un singolo impulso di 12 minuti.
“Questo effetto (di massa e spaziatura) non è mai stato visto al di fuori del cervello, è sempre stato pensato come una proprietà dei neuroni, di un cervello, come si forma la memoria”, dice Kukushkin. “Ma noi proponiamo che forse se si assegnano compiti abbastanza complicati alle cellule non cerebrali, queste saranno anche in grado di formare una memoria”.
Il neuroscienziato Ashok Hegde definisce lo studio “interessante, perché stanno applicando quello che è generalmente considerato un principio neuroscientifico in un certo senso per comprendere l’espressione genetica nelle cellule non neuronali”. Ma non è chiaro quanto i risultati siano generalizzabili ad altri tipi di cellule, dice Hegde, del Georgia College & State University di Milledgeville. Tuttavia, afferma che questa ricerca potrebbe un giorno aiutare nella ricerca di potenziali farmaci per curare le malattie umane, in particolare quelle in cui si verifica la perdita di memoria.
Kukushkin è d’accordo. Il corpo può immagazzinare informazioni, dice, e questo potrebbe essere significativo per la salute di qualcuno.
“Forse possiamo pensare che le cellule tumorali abbiano ricordi e pensare a cosa possono imparare dal modello della chemioterapia”, dice Kukushkin. “Forse dobbiamo considerare non solo la quantità di farmaco che stiamo dando a una persona, ma anche qual è lo schema temporale di quel farmaco, proprio mentre pensiamo a come apprendere in modo più efficiente”.
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