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Ultrasuoni mirati: ora l’artrite reumatoide si potrà curare così

Dalla sua scoperta nel 2000, la via anti-infiammatoria colinergica è stata ampiamente studiata per il suo ruolo nel modulare la risposta immunitaria dei mammiferi. Questo percorso si basa su una robusta interazione neurale-immune in cui i nervi periferici comunicano e possono alterare l’attività del sistema immunitario. Il meccanismo proposto postula che in risposta a infezioni o lesioni, il nervo vago trasmette segnali dal cervello al nervo splenico adrenergico, che interagisce con le cellule immunitarie della milza. Quando il nervo vago viene stimolato sperimentalmente con la corrente elettrica, questo riflesso neurale-immune viene attivato, attenuando la risposta infiammatoria all’infezione o alle lesioni tissutali. Questo percorso richiede l’interazione del nervo vago, del nervo splenico, della milza e delle sue cellule immunitarie. È stato dimostrato che la stimolazione del nervo vago (VNS) riduce in vivo una significativa riduzione di numerose citochine infiammatorie. VNS è stato anche usato per trattare l’artrite in modelli animali, e vi è un collegamento diretto tra il sistema nervoso colinergico e il processo infiammatorio nelle articolazioni. Più recentemente, il VNS è stato usato per trattare l’artrite reumatoide in pazienti umani utilizzando i polsini degli elettrodi del nervo vagale impiantabili.

Queste tecniche hanno scoperto una potente opzione terapeutica non farmacologica per le malattie infiammatorie croniche tramite stimolazione elettrica. Gli attuali trattamenti per l’artrite reumatoide, invece, di solito includono farmaci e immunosoppressori che presentano un’ampia varietà di effetti collaterali. Inoltre, anche le terapie con anticorpi monoclonali (biologici) anche se più sicuri possono avere nel tempo effetti avversi sui pazienti. I ricercatori dell’Università del Minnesota, in collaborazione con i ricercatori di Medtronic, hanno dimostrato che la stimolazione ultrasonica giornaliera non invasiva della milza nei topi con artrite infiammatoria ha prodotto un gonfiore articolare significativamente inferiore rispetto ai topi artritici che non sono stati trattati. La ricerca è un primo passo per lo sviluppo di nuove opzioni di trattamento per più di un milione di persone negli Stati Uniti che attualmente soffrono di artrite reumatoide. La ricerca è ora pubblicata su Nature Communications e ha portato a una sperimentazione clinica umana preliminare guidata dall’Università del Minnesota. Quello che hanno scoperto nella loro ricerca è che la risposta infiammatoria potrebbe essere effettivamente abbassata con la stimolazione giornaliera della milza dall’esterno del corpo.

I ricercatori coinvolti in questo nuovo studio hanno indotto l’artrite infiammatoria nei topi di laboratorio e poi hanno preso di mira la milza con la stimolazione ultrasonica per sette giorni dopo l’iniezione. Alcuni topi sono stati trattati solo dopo che l’artrite era evidente il terzo giorno. I topi che hanno ricevuto il trattamento con ultrasuoni avevano significativamente meno gonfiore articolare rispetto ai topi artritici non trattati. Il trattamento quotidiano con ultrasuoni splenico con un trasduttore da 1 MHz presentato a 350 kPa per 2 minuti al giorno ha ridotto lo spessore della caviglia e il punteggio clinico entro la conclusione dell’esperimento di 7 giorni. Oltre a concentrarsi sulla riduzione dell’infiammazione, i ricercatori hanno anche studiato il tipo specifico di globuli bianchi necessari per ridurre l’infiammazione. Analizzando l’espressione genica e cancellando specifici tipi di globuli bianchi, i ricercatori hanno scoperto che sia i linfociti T e B erano entrambi coinvolti nel ridurre la gravità dell’artrite. Hanno inoltre identificato i geni che codificano i regolatori nucleari c-Jun e JunB, che sono stati regolati con gli ultrauoni. C-Jun e JunB formano il fattore di trascrizione AP-1, che influisce su più vie infiammatorie, il che spiega parzialmente il meccanismo d’azione sottostante.

Hubert Lim, PhD, e Bryce Binstadt, MD, PhD, autori senior dello studio e professori associati all’Università del Minnesota, hanno commentato: “L’artrite reumatoide può essere una malattia devastante se non trattata in modo aggressivo L’idea che possiamo migliorare il trattamento dell’artrite usare ultrasuoni piuttosto che farmaci aggiuntivi è eccitante. La stimolazione con ultrasuoni non invasiva della milza per trattare una malattia progressiva come l’artrite infiammatoria, sembrava inizialmente un’idea esagerata. Siamo rimasti piacevolmente sorpresi dai nostri risultati e da come uno studio separato, eseguito indipendentemente da GE Research e l’Istituto Feinstein di ricerca medica, pubblicati sullo stesso numero di Nature Communications, hanno mostrato risultati coerenti con la nostra ricerca. Questa ricerca mostra i progressi che possiamo fare quando medici e ingegneri si uniscono per risolvere i problemi e siamo fiduciosi che questo tipo di trattamento non invasivo potrebbe un giorno integrare trattamenti attuali per le persone con artrite reumatoide”.

 

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

Pubblicazioni scientifiche

Zachs DP et al., Lim H. Nat Commun. 2019 Mar; 10(1):951.

Mertens A et al. Expert Rev Med Devices 2018; 15(8):527.

Kanashiro A et al. Bioelectron Med (Lond). 2018; 1(2):151.

Koopman FA et al. J Internal Medicine 2017; 282(1):64-75. 

Bonaz B et al. J Physiol. 2016 Oct 15; 594(20):5781-5790.

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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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