Il sistema antiossidante al centro della sclerosi multipla: nuovi geni, nuove opzioni

La sclerosi multipla (SM) è una malattia del sistema nervoso centrale (cervello e midollo spinale) e può durare molti anni, portando in molti casi, tra gli altri problemi, a perdita di sensibilità, tremori, difficoltà a camminare, sbalzi d’umore e perdita di valore. La SM attacca il sistema nervoso centrale e, con il tempo, può dar luogo a tremori muscolari e perdita di equilibrio. I neuroni cerebrali possono essere paragonati a fili elettrici, le cui guaine protettive e isolanti sono essenziali per il loro scopo. Le cellule che forniscono tale isolamento sono chiamate oligodendrociti e sono queste che il sistema immunitario attacca in una fase precoce della SM. I ricercatori del Karolinska Institutet hanno studiato i possibili meccanismi che influenzano sia il modo in cui gli oligodendrociti maturano in cellule funzionali sia la loro sopravvivenza durante questo processo. In una fase iniziale della SM, gli oligodendrociti sono in grado di riformarsi e maturare in nuove fibre isolanti.

Tuttavia, questa funzione viene gradualmente bloccata e con essa la capacità delle cellule protettive e isolanti di maturare completamente. Poiché gli scienziati non sanno perché questo è, attualmente non è disponibile alcun trattamento. I ricercatori del Karolinska Institutet in Svezia hanno ora identificato un gene, GSTA4, che protegge un certo tipo di cellula del cervello dalla distruzione. Si spera che i risultati dello studio, pubblicato su Nature Communications, possano aiutare a migliorare il trattamento di questa grave malattia. Sperimentando sui ratti, i ricercatori sono stati in grado di dimostrare che gli oligodendrociti con alti livelli di GSTA4 maturano più rapidamente e sono molto più vitali di quelli con livelli normali del gene. Ciò significa che i danni sotto forma di isolamento compromesso attorno ai neuroni possono essere riparati più rapidamente. Un modo in cui il gene sembra farlo è prevenire la segnalazione di morte negli oligodendrociti.

Questi segnali possono essere innescati da una serie di fattori e coinvolgono anche le centrali energetiche delle cellule, i mitocondri, che sembrano essere protetti da alti livelli di GSTA4. Il gene, infatti, funge da tampone contro l’asse cellulare Fas-CASP8-Bid, una via di segnalazione enzimatica che serve ad innescare la morte cellulare programmata (apoptosi) per eliminare cellule danneggiate. Questa via si congiunge dalla membrana cellulare ai mitocondri, che diventano gli esecutori del processo letale. Lo studio mostra che durante la crescita e la maturità cellulare, è fondamentale che i mitocondri siano protetti. Infine, i ricercatori sono in grado di dimostrare che ad alti livelli di GSTA4, il recupero avviene più rapidamente in un modello sperimentale per la SM rispetto agli animali con livelli normali del gene. E c’è di più: GSTA4 è un gene inducibile dai correnti farmaci impiegati nella cura della SM, in particolare il dimetil-fumarato e la clemastina.

Il team si interessa anche di trovare molecole che possano risultare più efficaci delle attuali nel regolare una proteina protettiva chiave nella sclerosi multipla ed in altri processi neurodegenerativi: il fattore nucleare Nrf-2. Questa proteina cellulare è un sensore di molti stress esterni, soprattutto di tipo ossidante. Essa si attiva con ioni di metalli pesanti, perossidi, e molecole reattive dei gruppi zolfo (alchilanti). Attraverso la sua attivazione, la cellula si rimpolpa di proteine ed enzimi protettivi contro i radicali liberi (stress ossidativo). Questa componente è molto rappresentata nella sclerosi multipla e concorre alla degenerazione sia cellulare che delle fibre nervose. Il team, in un’altra pubblicazione dello scorso Maggio, ha identificato dei derivati di molecole attivatrici di Nrf-2 che raggiungono meglio il sistema nervoso centrale, passando attraverso la barriera ematoencefalica.

Karl Carlström, autore senior e ricercatore, Dipartimento di Scienze Cliniche al Karolinska Institutet, ha dichiarato: “Nel nostro studio abbiamo identificato un gene che è particolarmente importante per il processo di maturazione degli oligodendrociti. È interessante notare che sembra che alcuni farmaci noti e futuri per la SM accelerino questo processo nei ratti attraverso questo stesso gene. Se si rimuove GSTA4 le cellule perdono questo effetto. Presi insieme, i nostri risultati sono particolarmente interessanti per diversi motivi. Si sa troppo poco sui meccanismi alla base della SM progressiva, con cui intendo la fase della malattia in cui gli oligodendrociti e i neuroni nel cervello muoiono senza riformarsi. I risultati possono fornire conoscenze sulla SM e sul meccanismo d’azione dei farmaci in uso, o di prossima utilizzazione, per la SM”.

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

Pubblicazioni scientifiche

Carlström KE et al. Nat Commun. 2020; 11(1):4071.

Carlström KE et al. Neurotherapeutics 2020 May 11.

Carlström KE et al. Nat Commun. 2019;10(1):3081. 

Vavougios G et al. MS Relat Disord 2018; 21:88-91.

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Informazioni su Dott. Gianfrancesco Cormaci 2450 Articoli
- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry specialty 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. - 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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