Cosa influenza la formazione di nuovi neuroni? Il ruolo di genetica, ormoni e stile di vita

La nascita di nuovi neuroni nel nostro cervello è un processo finemente regolato da fattori che possono essere interni (endogeni), costituiti dal nostro patrimonio genetico e dagli ormoni, e fattori esterni (esogeni), come il nostro stile di vita e l'alimentazione. Nell’essere umano, questo fenomeno, chiamato neurogenesi, avviene in maniera massiccia durante lo sviluppo prenatale e nel periodo immediatamente successivo, quando i precursori delle cellule neurali proliferano e si differenziano per dar forma alle strutture cerebrali. In età adulta, la neurogenesi continua in zone del cervello specifiche, sebbene ad un tasso molto ridotto rispetto all'età dell'infanzia.

Genetica

Come è facile intuire, un ruolo fondamentale è svolto dal nostro patrimonio genetico. A seconda delle istruzioni scritte nei nostri geni, la proliferazione e la differenziazione delle cellule neurali possono essere più o meno efficaci. Immaginiamo il cervello come un grande giardino dove i neuroni costituiscono le piante. La neurogenesi è il processo di coltivazione e crescita di queste piante, dalla semina fino alla crescita completa. In questa metafora, i nostri geni contengono le istruzioni per coltivare queste piante, cioè i neuroni, a partire dai semi (le cellule staminali neuronali). Questo manuale contiene diversi "capitoli" (in gergo tecnico, vie di segnalazione) che indicano quando e come far crescere nuove "piante" nel nostro giardino cerebrale:

• Via Notch: è la via di segnalazione che "frena" la crescita, mantenendo alcune cellule "in attesa" e conservandole per utilizzi futuri. Se questo freno si rompe, tutte le cellule cresceranno contemporaneamente e poi non avrai più semi per il futuro.
• Vie Wnt e FGF: sono vie che stimolano la crescita agendo come dei fertilizzanti. La loro attivazione, aumenta la produzione di nuovi neuroni, come dopo un ictus, quando il cervello cerca di riparare i danni attivando il "fertilizzante" Wnt.

A volte, degli "errori di stampa"  (mutazioni) nel manuale genetico possono portare a piantare troppi pochi semi all'inizio (portando a patologie come la microcefalia) o a non produrre abbastanza piante-neuroni, o ancora a crescere nei posti sbagliati creando un "giardino" disorganizzato. Inoltre, alcune persone hanno "edizioni" diverse del manuale di istruzioni, ossia le varianti genetiche: ad esempio, una variante genetica (chiamata in gergo tecnico "variante BDNF Val66Met) porta alla riduzione di nutrimento disponibile per i nuovi neuroni. I portatori di questa variante tendono ad avere un ippocampo (la centrale della memoria) più piccolo, con possibili lievi problemi di memoria e maggior rischio di disturbo dell'umore.

Ormoni

Nella nostra metafora del "cervello-giardino", gli ormoni potrebbero essere visti come il sistema di irrigazione e di fertilizzazione che determina se i neuroni cresceranno rigogliosi o appassiranno. Ormoni sessuali come gli estrogeni fungono da fertilizzanti, moltiplicando le cellule staminali e supportando la neurogenesi. Anche il testosterone, stimola la crescita di nuovi neuroni, ma in dosi eccessive diventa nocivo, aumentando la degenerazione cellulare. Il progesterone agisce come un protettore, specialmente dopo danni dati da lesioni cerebrali, aiutando la riparazione.

L'ormone dello stress (il cortisolo) agisce invece da diserbante e, se presente in concentrazioni molto alte per troppo tempo, riduce drasticamente la nascita dei neuroni, specialmente nell'ippocampo, fondamentale per l'apprendimento. Infine, anche gli ormoni tiroidei sono fondamentali durante la gravidanza per lo sviluppo cerebrale, e nell'adulto supportano le funzionalità dei neuroni. Con l'età, questi "sistemi di irrigazione" del cervello si deteriorano fisiologicamente: le cellule staminali diventano meno attive, gli "ormoni buoni" diminuiscono mentre aumentano i fattori degenerativi e che inibiscono la produzione di nuovi neuroni.

Ambiente e stile di vita

Il nostro cervello, come ogni ecosistema, è fortemente influenzato anche da fattori ambientali, ossia tutto ciò che ci circonda. Già prima di nascere, ciò che una madre mangia, respira o consuma durante la gravidanza può determinare il destino dei neuroni del bambino. Nell'adulto, lo stress cronico è come un "veleno" per i nuovi neuroni, mentre vivere in ambienti stimolanti e ricchi di novità funziona come un "fertilizzante" per la crescita neurale. Anche l'alimentazione gioca un ruolo cruciale: una dieta ipercalorica solitamente influisce negativamente sulla neurogenesi adulta, mentre diete ipocaloriche (sempre in età adulta) sembrano favorirla. Persino il microbiota, comunicando col cervello influenza la neurogenesi. Altri fattori fisici come traumi cranici, radiazioni o infezioni possono temporaneamente stimolare o, più spesso, danneggiare la capacità del cervello di produrre nuovi neuroni.

Anche le nostre abitudini quotidiane sono potenti modulatori della neurogenesi. L'esercizio fisico aerobico è forse il più grande "alleato" della produzione di neuroni: correre regolarmente aumenta drasticamente i neuroni nell'ippocampo migliorando memoria e umore, tanto che persino nelle persone anziane un programma di attività fisica può aumentare il volume dell'ippocampo del 2%. L'apprendimento attivo, poi, è fondamentale: imparare nuove abilità o risolvere problemi complessi aiuta i neuroni appena nati a sopravvivere. Al contrario, la privazione del sonno è un nemico della neurogenesi: un buon sonno regolare è un toccasana per la nascita di nuovo tessuto neurale.

Anche alcuni farmaci di cui facciamo uso possono influenzare direttamente la neurogenesi. Gli antidepressivi inibitori della ricaptazione della serotonina (SSRI) stimolano la nascita di nuovi neuroni nell'ippocampo, tanto che parte del loro effetto terapeutico sembra dipendere proprio da questo meccanismo. Anche il litio (usato per il disturbo bipolare) aumenta significativamente la neurogenesi. All'opposto, molti farmaci chemioterapici e radiazioni danneggiano gravemente le cellule staminali (i futuri neuroni), causando problemi cognitivi. L'abuso di droghe ha generalmente effetti negativi: alcol e oppiacei, sperimentati nei ratti, ne hanno ridotto la neurogenesi addirittura del 42%.

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