Home RICERCA & SALUTE Oncologia pediatrica: il litio metallo amico per proteggere il cervello dalle radiazioni

Oncologia pediatrica: il litio metallo amico per proteggere il cervello dalle radiazioni

Il cancro nei bambini è devastante in molti modi, in particolare a causa dei gravi effetti della chemioterapia e della radioterapia sulle cellule in via di sviluppo e immature di più sistemi. Le radiazioni alla testa sono particolarmente dannose in termini di impatto sull’umore, sui processi cognitivi tra cui pensiero, giudizio, emozioni e processo decisionale e sulle abilità di socializzazione. Circa 300.000 bambini vengono diagnosticati con cancro ogni anno e rimane una delle principali cause di morte in questa fascia di età. La maggior parte dei tumori infantili sono leucemie, linfomi, tumori cerebrali e tumori solidi come il tumore di Wilm o il nefroblastoma. Mentre la sopravvivenza nei paesi a basso reddito è a un lugubre 20%, nelle regioni più ricche è oltre l’80%. La maggior parte dei tumori nei bambini sono trattati con chemioterapia, chirurgia e radioterapia in varie combinazioni. Tuttavia, tutti questi hanno i loro effetti collaterali associati unici. Le radiazioni alla testa, sono necessarie in molte condizioni di cancro infantile, per curare il tumore primario e / o prevenire le ricadute, come le metastasi di tipo leucemico. Tuttavia, le radiazioni alle cellule cerebrali in via di sviluppo sono associate a compromissione cognitiva, come difficoltà con le attività di apprendimento e di memoria, tra gli altri effetti gravi. In Svezia, 1 su 600 adulti ha una storia di essere stato curato per il cancro infantile e in circa un terzo dei casi ciò era dovuto a tumori cerebrali.

Il litio è un metallo noto per avere un effetto protettivo sulle cellule nervose, per migliorare lo sviluppo di nuove cellule nervose e contrastare la crescita tumorale. Precedenti ricerche hanno dimostrato che il litio previene l’apoptosi nelle cellule cerebrali a seguito della radioterapia e quindi previene i danni al cervello. L’apoptosi è un programma cellulare che porta alla morte controllata quando la cellula viene ferita letalmente o troppo vecchia per funzionare normalmente. Un nuovo studio sui topi, pubblicato online sulla rivista Molecular Psychiatry, mostra che l’uso intermittente del litio, che è ampiamente usato per stabilizzare l’umore in condizioni come il disturbo bipolare, può correggere la memoria e le perdite di apprendimento dovute alla radioterapia al cervello in animali molto giovani, anche quando il litio viene somministrato molto tempo dopo la lesione. Di conseguenza, i giovani topi hanno recuperato la memoria e la capacità di apprendimento a livelli comparabili a quelli dei topi non irradiati. L’attuale studio aveva lo scopo di esplorare il ruolo del litio nel salvataggio delle cellule nervose nell’ippocampo, un’importante area di memoria, dopo la radiazione cranica. Topi femmine molto giovani sono state sottoposte a una dose di irradiazione dell’intero cervello alla dose di 4Gy il 21° giorno di vita. Sono stati quindi divisi casualmente in due gruppi: uno ha ricevuto cibo contenente 0,24% di carbonato di litio mentre l’altro gruppo ha ricevuto cibo normale, dal 49° al 77° giorno di vita.

Ciò corrisponde all’adolescenza e alla prima età adulta nei topi. Gli scienziati hanno quindi esaminato il miglioramento dell’apprendimento, della memoria e di altre capacità cognitive. Hanno anche valutato il tasso di proliferazione di nuove cellule nervose nell’ippocampo, al giorno 77, 91 e 105. Hanno anche generato un profilo dei vari geni espressi, nonché cambiamenti di metilazione del DNA in risposta alla terapia con litio. Lo studio ha scoperto che il litio ha migliorato la proliferazione delle cellule progenitrici neurali, che danno origine a nuovi neuroni. Una volta che il litio fu fermato, i nuovi neuroni diventarono maturi e iniziarono a funzionare come parte del cervello. L’analisi del modello di espressione genica e della metilazione del DNA ha mostrato che la presenza di due nuovi fattori. Questi erano Tppp e GAD2/65, molecole associate rispettivamente alla proliferazione cellulare e alla segnalazione neuronale. Il litio incoraggia la produzione di queste sostanze chimiche, che migliorano la struttura dello scheletro cellulare e il neurotrasmettitore GABA, che è essenziale per il funzionamento di una cellula nervosa matura come parte di un circuito. I topi hanno recuperato la loro capacità di apprendere e di ricordare le cose a un livello identico a quello dei topi non irradiati. Quindi i ricercatori hanno appena iniziato a comprendere gli effetti del litio sulla capacità del cervello di ripararsi. In questo studio hanno osservato che solo le cellule irradiate sono influenzate dal litio, mentre le cellule sane sono rimaste relativamente intatte.

Questo è un risultato interessante e promettente. In conclusione, sembra che il trattamento al litio sia un nuovo metodo farmacologico per invertire il danno alle cellule neuroprogenitrici dell’ippocampo a causa dell’irradiazione. È in grado di incoraggiare lo sviluppo di nuove cellule nervose in questa regione del cervello. I suoi effetti si vedono anche quando si avvia molto tempo dopo il completamento della radiazione. Può essere in grado di correggere il deterioramento cognitivo nell’infanzia causato dalle radiazioni. I ricercatori suggeriscono l’uso del trattamento al litio intermittente perché consente la proliferazione iniziale delle cellule progenitrici neurali durante la fase al litio, seguita dalla differenziazione in cellule nervose mature una volta che il litio viene fermato. Hanno in programma di iniziare studi clinici in modo da poter testare l’efficacia della terapia sui sopravvissuti al cancro infantile. In caso di successo, questo sarà uno sforzo pionieristico nell’uso di farmaci per il trattamento del danno cerebrale indotto da radiazioni. La ricercatrice e pediatra Dr.ssa Klas Blomgren ha commentato: “Praticamente tutti i bambini che hanno ricevuto radioterapia per un tumore al cervello sviluppano problemi cognitivi più o meno gravi. Ciò può causare difficoltà nell’apprendimento o nella socializzazione e persino nel mantenere un lavoro più avanti nella vita. Dobbiamo essere migliori nel prenderci cura del danno che causiamo, e questo è lo scopo di questa ricerca”.

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

Pubblicazioni scientifiche

Zanni G et al. Mol Psychiatry. 2019 Nov 14. 

Vidali S et al. Int J Mol Sci. 2019 Jun; 20(12). 

Seano G et al. Nat Biomed Eng. 2019; 3(3):230.

Dott. Gianfrancesco Cormaci
- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry residency in 2002) - Dottorato in Neurobiologia nel 2006 (Neurobiology PhD in 2006) - Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hopkins University, dal 2004 al 2008. - Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. - Guardia medica presso strutture private dal 2010 - Detentore di un brevetto sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of a patent concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Responsabile del reparto Ricerca e Sviluppo per la società CoFood s.r.l. (leader of the R&D for the partnership CoFood s.r.l.) - Autore di un libro riguardante la salute e l'alimentazione, con approfondimenti su come questa condizioni tutti i sistemi corporei. - Autore di articoli su informazione medica, salute e benessere sui siti web salutesicilia.com e medicomunicare.it

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