Ictus cerebrale: fra la marea di recettori cellulari, alcuni contano e proteggono più di altri

Molte persone che subiscono un ictus sono permanentemente disabili. L’ictus rimane la principale causa di disabilità a lungo termine negli Stati Uniti. La paralisi di un lato del corpo, i problemi di linguaggio e di linguaggio, problemi di vista e perdita di memoria sono alcune delle principali conseguenze delle lesioni da ictus. Ogni anno, quasi 800.000 persone negli Stati Uniti hanno un ictus. Anche con i recenti progressi nei trattamenti per ridurre i danni e migliorare il recupero dopo l’ictus, le soluzioni mancano in modo significativo. Recentemente, i ricercatori della UConn School of Medicine hanno pubblicato un articolo su Experimental Neurology che mostra come hanno inibito con successo un importante recettore implicato nel danno e nel recupero post-ictus. I ricercatori hanno esaminato specificamente l’ictus ischemico, che comprende l’87% degli ictus. L’ictus ischemico si verifica quando c’è un blocco in un’arteria che porta al cervello. Ciò riduce la quantità di sangue e ossigeno che arrivano al cervello, causando danni o morte delle cellule cerebrali.

Le cellule cerebrali danneggiate o morenti rilasciano quantità eccessive di adenosina trifosfato (ATP) immagazzinata, una molecola che trasporta energia all’interno delle cellule, portando a una sovrastimolazione del suo recettore P2X4 (P2X4R). Quando P2X4R è iperattivo, provoca una cascata di effetti dannosi nelle cellule cerebrali, portando a lesioni cerebrali ischemiche. In questo studio, i ricercatori hanno scoperto che l’inibizione di P2X4R può regolare l’attivazione di un tipo di cellula immunitaria che gioca un ruolo importante nell’infiammazione post-ictus. Bloccando parzialmente questo recettore a breve termine, i ricercatori hanno limitato la risposta immunitaria sovrastimolata per migliorare il recupero dell’ictus sia acuto che cronico. Il metodo presentato in questo articolo è particolarmente interessante poiché funziona solo durante questo periodo di attivazione eccessiva e non inibisce le normali funzioni di P2X4R durante il recupero a lungo termine. Utilizzando modelli murini, i ricercatori hanno osservato un miglioramento dell’equilibrio e della coordinazione, nonché una riduzione dell’ansia dopo il loro intervento.

Il trattamento con l’inibitore P2X4R ha ridotto il numero totale di leucociti infiltrati, che sono globuli bianchi che promuovono il danno ischemico quando sono eccessivamente abbondanti. Questo trattamento ha ridotto efficacemente l’espressione della superficie cellulare e l’attivazione di P2X4R senza ridurre il suo livello proteico totale nel tessuto cerebrale dopo la lesione da ictus. Una sfida per molti farmaci sperimentali, inclusi gli inibitori P2X4R disponibili in commercio, è l’insolubilità, nel senso che non possono entrare nel corpo per fornire il trattamento. I ricercatori stanno attualmente lavorando con i membri del team Dr. Bruce Liang, Dean della UConn School of Medicine, e Kenneth Jacobson del National Institutes of Health per sviluppare nuovi inibitori P2X4R più solubili e potenti. Questa tecnologia avrebbe un impatto importante poiché attualmente non esiste un farmaco efficace per colpire i danni da ictus sul mercato a parte alcuni trattamenti strettamente applicabili per sciogliere il coagulo di sangue o un dispositivo per rimuoverlo.

Un’altra ricerca parallela guidata da Nicolas Bazan, MD, PhD, Boyd Professor e Direttore del Neuroscience Center of Excellence presso LSU Health New Orleans School of Medicine, e Ludmila Belayev, MD, LSU Health New Orleans Professor of Neuroscience, Neurology and Neurosurgery, ha sbloccato un meccanismo fondamentale fondamentale nella comunicazione tra le cellule cerebrali di fronte a ictus. Riferiscono che l’acido grasso omega-3 DHA non solo proteggeva le cellule neuronali e promuoveva la loro sopravvivenza, ma aiutava anche a mantenere la loro integrità e stabilità. La scoperta fornisce potenziali nuovi bersagli clinici e molecole specifiche per il trattamento dell’ictus ischemico e di altre malattie cardiovascolari. I ricercatori hanno scoperto che nel modello di ictus, l’acido docosaesaenoico (DHA) influenza i livelli di due proteine ​​cruciali per la comunicazione tra le cellule cerebrali, chiamate MANF e TREM2.

Il DHA è derivato da acidi grassi polinsaturi omega-3 a catena molto lunga. Si trova nei pesci grassi di acqua fredda come il salmone. Tra gli altri vantaggi, il DHA è essenziale per la normale funzione cerebrale negli adulti e per la crescita e lo sviluppo del cervello nei bambini. Gli scienziati hanno scoperto che il trattamento con DHA riduceva le dimensioni dell’area cerebrale danneggiata, avviava meccanismi di riparazione e migliorava notevolmente il recupero neurologico e comportamentale. Questi risultati forniscono un importante progresso concettuale di ampia rilevanza per la sopravvivenza delle cellule neuronali, la funzione cerebrale e, in particolare, l’ictus e le malattie neurodegenerative. Questi risultati fanno avanzare la comprensione di come viene sostenuta la complessità e la resilienza del cervello umano, principalmente quando si confronta con le avversità come nell’ictus. Un fattore chiave è il modo in cui i neuroni comunicano tra di loro. Queste nuove molecole partecipano all’organizzazione sinaptica complessiva per garantire il flusso accurato di informazioni attraverso i circuiti neuronali.

Il professor Bazan ha concluso con un confronto pratico: “Questi risultati contribuiscono notevolmente alla nostra comprensione delle interazioni cellulari che coinvolgono neuroni, astrociti e microglia per sostenere i circuiti sinaptici, mettere in moto la neurogenesi e avviare il ripristino di squilibri patologici. Sappiamo come i neuroni realizzano connessioni sinaptiche con altri neuroni; tuttavia, queste connessioni devono essere malleabili al fine di passare alla forza appropriata attraverso l’esperienza. È come un’orchestra. Hai bisogno di un direttore d’orchestra, e questo è il ruolo svolto dal DHA. Una complessità così ampia richiede innanzitutto i violinisti, o in questo caso le sinapsi, che sono siti altamente sensibili di lesioni da ictus che diventano messaggeri per colpire le cellule vulnerabili”.

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

Pubblicazioni scientifiche

Belayev L et al., Bazan NG. CNS Neurosci Ther. 2020 Aug 5. 

Belayev L et al. Mol Neurobiol. 2018 Aug; 55(8):7090-7106. 

Srivastava P, Cronin CG et al. Exp Neurol. 2020; 329:113308. 

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Informazioni su Dott. Gianfrancesco Cormaci 2449 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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