Diventa possibile scoprire nel cervello una spia delle malattie neurologiche che potrebbe aprire la strada alla diagnosi precoce. La chiave è nella tecnica di microscopia che riesce a mostrare in dettaglio i particolari delle cellule a forma di stella vitali per il cervello, gli astrociti. In questo modo è possibile riconoscere differenze nella loro struttura proteica che sono vere e proprie spie dello stato di salute del cervello. Il risultato è pubblicato sulla rivista Advanced Science e si deve alla ricerca condotta fra l’Italia e gli Stati Uniti, coordinata da Michelle Y. Sander, della Boston University, con il gruppo dell’Istituto per la sintesi organica e la fotoreattività del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Bologna (Cnr-Isof) guidato da Valentina Benfenati. Chiara Lazzarini è co-prima autrice del lavoro. Allo studio hanno collaborato inoltre le università di Bari e Bologna
La tecnica utilizzata per analizzare gli astrociti con un dettaglio senza precedenti e senza alterarli è la microscopia fototermica multispettrale a infrarossi a risoluzione temporale avanzata, che permette di vedere le caratteristiche chimiche, strutturali e funzionali delle proteine di queste cellule.

In particolare i ricercatori hanno analizzato strutture che si estendono per pochi milionesimi di metro, chiamate 'microdominì, indispensabili per mantenere l’equilibrio tra molecole, ioni e acqua nel cervello. Il cattivo funzionamento dei microdomini è collegato a malattie come quella di Alzheimer e il glioma. Finora era impossibile osservare anomalie come queste.
Nanomateriali, neuroscienze e ottica innovativa hanno dialogato per rendere possibile la nuova tecnica e per «fornire l'esclusiva 'impronta digitale chimica' degli astrociti sani», osserva Benfenati. «Da anni studiamo approcci che ci consentano di studiare gli astrociti in vitro per utilizzarli nell’ambito della medicina predittiva, così da ridurre anche l’utilizzo di modelli animali in preclinica. Questo studio - aggiunge - ci ha portato alla messa a punto di un modello unico, sia strutturalmente che funzionalmente, nella riproduzione di ciò che gli astrociti mostrano in vivo». Due tipi di astrociti sono stati fatti crescere in laboratorio su substrati diversi e sono stati poi analizzati. E’ emerso così, rileva Lazzarini, «un legame diretto tra la struttura proteica secondaria degli astrociti differenziati e le dinamiche di diffusione attraverso cui gli astrociti regolano l’equilibrio di acqua e ioni nel cervello».