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SM: oltre ai progenitori, gli oligos adulti si potrebbero reclutare

Le cellule chiamate neuroni fanno funzionare il sistema nervoso centrale trasmettendo segnali elettrici lungo connessioni filiformi chiamate assoni. Gli assoni fanno il loro lavoro al meglio quando sono avvolti in un rivestimento isolante di una sostanza grassa chiamata mielina. Le cellule nervose private del loro isolamento non possono più trasportare informazioni vitali, causando intorpidimento, debolezza e problemi alla vista spesso associati alla sclerosi multipla. La mielina è composta da oligodendrociti, cellule che possono raggiungere diversi assoni vicini per avvolgerne alcune parti nella guaina mielinica protettiva. Il consenso ha affermato che una volta che un assone viene privato della sua mielina, l’unico modo per riportarlo è iniziando con gli oligodendrociti freschi. Solo gli oligodendrociti provenienti da precursori chiamati cellule progenitrici di oligodendrociti possono applicare una nuova mano di mielina agli assoni, va al dogma. Pertanto, i trattamenti per la SM mirati alla rimielinizzazione, si sono concentrati sul reclutamento di cellule progenitrici in aree demielinizzate (chiamate placche) e spronandoli a svilupparsi.

Un nuovo studio mostra che una fonte trascurata potrebbe essere in grado di sostituire quell’isolamento perduto e fornire un nuovo modo per curare malattie come la SM. “Quando perdi la mielina, gli assoni non conducono alla loro normale velocità o non conducono affatto”, dice Ian Duncan, un neuroscienziato della Scuola di Medicina Veterinaria dell’Università del Wisconsin-Madison. “E se ne hanno abbastanza di loro – come in una vasta area di demielinizzazione nella SM – si sviluppano sintomi clinici correlati a quella parte del sistema nervoso”. I ricercatori guidati dal Dr. Duncan hanno dimostrato che partire dalle cellule progenitrici non è l’unica via per la rimielinizzazione. gatti e macachi rhesus che hanno subito una grave perdita di mielina, Duncan ha scoperto che gli oligodendrociti completamente sviluppati erano già in atto e stavano iniziando a ricoprire gli assoni colpiti con la mielina ancora una volta. Il problema, se ce n’è uno, è quello di essere utili e rimarginare gli assoni danneggiati , gli oligodendrociti adulti possono ancora avere bisogno di connessioni con i segmenti di mielina sopravvissuti – detti “internodi” – su altri assoni.

Se questa cellula è ancora biologicamente attiva e mantiene questi internodi, può estendere nuovamente i processi a questi segmenti demielinizzati. Questi processi possono creare nuove guaine mieliniche, che risultano essere più sottili e più corte rispetto agli internodi precedenti. Anche la mielina più sottile ripristinerà la funzione nervosa, come riportato da Duncan e colleghi nel 2009. I gatti alimentati con cibo irradiato per diversi mesi sviluppano una grave perdita di mielina in tutto il sistema nervoso. Quando i gatti sono tornati a una dieta regolare, la funzione nervosa è stata ripristinata a causa della vasta riparazione della mielina. I problemi di demielinizzazione dei gatti sono insoliti come un modello di laboratorio della malattia. Il modello per studiare la demielinizzazione e la rimielinizzazione è in un topo alimentato con una tossina chiamata cuprizone. Uccide gli oligodendrociti; quindi, studiando il mouse, non vedresti naturalmente nessuno degli oligodendrociti originali che inizino la rimielinizzazione. Nel nuovo studio, i ricercatori hanno esaminato il tessuto nervoso del gatto e hanno trovato un mosaico di mielina unico – gli assoni circondati da spessi strati di mielina (formatisi durante lo sviluppo quando gli stessi assoni crescevano) erano intervallati da altri assoni circondati da sottili strati di mielina.

Secondo gli scienziati, la spiegazione più probabile dell’aspetto di questo mosaico sono gli oligodendrociti sopravvissuti; le guaine di mielina spesse non si vedono mai dopo la rimielinizzazione, solo guaine sottili. E gli oligodendrociti adulti sopravvissuti sono adiacenti a questi siti di demielinizzazione, rendendoli probabili candidati per la riparazione della mielina. “Certo, i ricercatori hanno trovato oligodendrociti collegati a guaine mieliniche spesse e sottili nel midollo spinale del gatto e hanno anche scoperto questa associazione quando hanno raggiunto torna a un modello di demielinizzazione di una decennale scimmia. Il neuroscienziato Dimitri Agamanolis ha cercato di creare un modello di un’altra malattia demielinizzante umana – chiamata degenerazione combinata sub-acuta e causata dalla carenza di vitamina B12 – presso la Case Western Reserve University negli anni ’70. aveva salvato blocchi conservati di tessuto nervoso prelevato dalle scimmie e li aveva condivisi con Duncan. Le lesioni della mielina delle scimmie assomigliavano a quelle dei gatti, e nelle scimmie si potevano vedere singoli oligodendrociti collegati a guaine mieliniche mature, che hanno anche processi estesi e assoni demielinizzati circostanti.

I ricercatori dell’UW-Madison hanno arruolato Grahame Kidd e il laboratorio di ricerca privato Renovo Neural a Cleveland per ricostruire pile di immagini al microscopio elettronico di cellule nervose feline in rappresentazioni 3D che mostrano oligodendrociti che raggiungono il midollo spinale, sostenendo la mielina matura e rimuovendo le guaine danneggiate. Il processo potrebbe non svolgersi in pazienti umani affetti da SM abbastanza velocemente da contribuire a mitigare la progressione della malattia. O troppi oligodendrociti possono perdere così tante delle loro connessioni interne che diventano inattivi o muoiono. Ma la scoperta della capacità di riparazione delle cellule mature di produzione della mielina apre nuove opportunità per rallentare o invertire la malattia. Il dottor Duncan conclude: “In questo momento, l’enfasi è sulla promozione del numero di oligodendrociti e della loro differenziazione, in particolare sugli oligodendrociti adulti. Questo lavoro offre un obiettivo diverso, che richiederà nuovi approcci terapeutici: trovare farmaci, esempio, che raccolga gli oligodendrociti per raggiungere nuove linee di vita con guaine mieliniche danneggiate. Per combattere malattie complesse, come la SM, più strumenti hai a portata di mano, meglio è. Se queste cellule adulte sono reclutabili in qualche modo, dovremmo trovare i modi per farlo”.

  • A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Duncan ID et al Proc Natl Acad Sci U S A. 2018 Nov 28.

Duncan GJ et al. Acta Neuropathol. 2017;134(3):403-22.

Duncan ID, Radcliff AB. Exp Neurol. 2016; 283:452-75.

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Dott. Gianfrancesco Cormaci
Dott. Gianfrancesco Cormaci
Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998, specialista in Biochimica Clinica dal 2002, ha conseguito dottorato in Neurobiologia nel 2006. Ex-ricercatore, ha trascorso 5 anni negli USA alle dipendenze dell' NIH/NIDA e poi della Johns Hopkins University. Guardia medica presso la casa di Cura Sant'Agata a Catania. In libera professione, si occupa di Medicina Preventiva personalizzata e intolleranze alimentari. Detentore di un brevetto per la fabbricazione di sfarinati gluten-free a partire da regolare farina di grano. Responsabile della sezione R&D della CoFood s.r.l. per la ricerca e sviluppo di nuovi prodotti alimentari, inclusi quelli a fini medici speciali.

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