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Asma e meccanismi: quando è infantile con la dopamina, da adulto con l’adrenalina

L’asma è una condizione in cui le vie respiratorie si infiammano e si restringono di volta in volta, limitando il flusso d’aria a vari gradi. Questo fenomeno si chiama broncospasmo e il paziente si lamenta di respiro sibilante, senso di oppressione al petto, mancanza di respiro e tosse. Tra un episodio e l’altro, il paziente è tipicamente normale. L’asma non è solo angosciante e limitante rispetto all’attività fisica, ma può mettere in pericolo la vita se le vie aeree si restringono così tanto da chiudersi quasi completamente. In molti casi, possono essere identificati e gestiti fattori scatenanti ambientali come peli di animali domestici o parti del corpo di insetti, insieme a farmaci per alleviare il broncospasmo. Tuttavia, non esiste una cura e l’asma continua ad essere una delle malattie infantili più comuni. Un nuovo studio su un modello murino di asma mostra che le cellule nervose che producono dopamina, un neurotrasmettitore, segnalano alle cellule T nel corpo di promuovere l’infiammazione a causa di reazioni allergiche nei polmoni durante l’infanzia ma non nei topi adulti. Lo studio, pubblicato sulla rivista Immunity questo 19 Novembre, potrebbe spiegare perché i bambini sono più inclini all’asma rispetto agli adulti e potrebbe anche aiutare a sviluppare nuovi metodi per curare questa malattia.

L’attuale studio è stato progettato per esplorare il coinvolgimento del sistema nervoso nell’asma infantile. I ricercatori sospettavano questo scenario perché è noto che il sistema nervoso si sviluppa anche dopo la nascita del bambino, e quindi a età diverse, il sistema nervoso può reagire o influenzare l’infiammazione all’interno dei tessuti in modo diverso. Per esplorare le connessioni nervose-infiammatorie, i ricercatori hanno studiato i tipi di neuroni nel sistema nervoso in via di sviluppo, nei topi con asma ad esordio precoce. Hanno scoperto che immediatamente dopo la nascita, i nervi simpatici che forniscono il polmone del topo sono per lo più dopaminergici. Tuttavia, quando i topi maturano negli adulti, questi stessi nervi iniziano a produrre noradrenalina. Hanno quindi confrontato il tessuto polmonare e il tessuto dai linfonodi, recuperati da bambini di età compresa tra 0 e 13 anni, nonché da adulti di età compresa tra 40 e 65 anni. Hanno trovato lo stesso tipo di innervazione. Successivamente, hanno esaminato il destino di questa dopamina rilasciata dalle fibre nervose simpatiche. Hanno scoperto che questa molecola era legata ai recettori della dopamina sulle cellule T helper che trasportavano l’antigene CD4.

Ciò ha comportato un aumento della differenziazione di queste cellule in cellule helper T di tipo 2 (Th2) che promuovono l’infiammazione polmonare, peggiorando i cambiamenti asmatici. Negli adulti, non vi è stato alcun effetto simile, probabilmente perché a questa età i nervi producevano noradrenalina. Gli scienziati hanno scoperto che quando i topi appena nati erano esposti ad allergeni, si verificava la segnalazione DRD4 dopaminergica, migliorando i cambiamenti infiammatori mediati dalle cellule Th2 nel tessuto polmonare. Ciò è stato mostrato sotto forma di aumento della produzione di muco all’interno delle vie aeree, che erano iper-reattive agli allergeni e ai segnali infiammatori. Questi cambiamenti non sono stati osservati, o erano molto meno significativi, quando i topi adulti sono stati studiati nella stessa situazione di esposizione. Gli scienziati hanno concluso che la via di segnalazione della dopamina-DRD4 collega i nervi simpatici ai linfociti Th CD4+ all’interno del tessuto polmonare, aggravando l’infiammazione allergica nella prima infanzia. Il vantaggio di questo percorso a questa età potrebbe essere che la risposta infiammatoria attiva provoca il rilascio di altri fattori di crescita, che consente al tessuto polmonare di ripararsi dopo l’infezione.

Questa funzione è molto importante per un tessuto immaturo che può essere facilmente infettato. Lo studio è anche importante in quanto mostra che topi e umani sono simili nel modo in cui le fibre dopaminergiche forniscono il tessuto polmonare precoce e in che modo le cellule T rispondono alla dopamina. Inoltre, questo è il primo studio che rivela un contributo della comunicazione delle cellule nervose-T correlata all’età alla suscettibilità allo sviluppo dell’asma nei bambini piccoli. Comprendere come viene causata la malattia nei bambini piccoli aiuterà a identificare nuove aree che possono essere mirate per prevenire lo sviluppo dell’asma nella prima infanzia – un evento molto comune. Quando si tratta di utilizzare questi risultati per trattare o prevenire l’asma nella prima infanzia, i ricercatori avvertono che il blocco totale del sistema di segnalazione dopamina-DRD4 è un’idea mal concepita. Molti ricercatori hanno dimostrato che tali interventi non mirati si traducono in effetti fuori bersaglio che possono essere molto gravi. Il team ora vuole scoprire quali molecole in questa via possono essere modulate o inibite dai farmaci al fine di disabilitare la via dopamina-DRD4 quando diventa iperattiva all’esposizione a un allergene.

Vogliono anche scoprire se questo percorso, che cambia con l’età, è in qualche modo correlato alla progressione dell’asma dall’infanzia alla vita adulta. Tali studi dettagliati possono mostrare biomarkers che individuano specificamente l’asma allergico nei bambini e aiutano a prevedere il decorso e la gravità della malattia.

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

Pubblicazioni scientifiche

Yoo JM, Park ES, Kim MR et al. Lipids 2013 Apr; 48(4):383-93. 

Gong S, Li J, Ma L et al. FEBS J. 2013 Dec; 280(23):6262-73.

Nakagome K et al. J Immunol. 2011 May 15; 186(10):5975-82.

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 due brevetti sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of patents 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 e salute sui siti web salutesicilia.com, medicomunicare.it e in lingua inglese sul sito www.medicomunicare.com
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