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Le facce della neuro-infiammazione: dai traumi fino alle reazioni al vaccino anti-COVID

La neuroinfiammazione si riferisce al processo mediante il quale il sistema immunitario innato del cervello viene attivato a seguito di una sfida infiammatoria come quelle poste da lesioni, infezioni, esposizione a una tossina, malattie neurodegenerative o invecchiamento. In seguito all’attivazione della risposta immunitaria vengono attivate determinate attività biochimiche e cellulari, che hanno diverse conseguenze fisiologiche, biochimiche e comportamentali. Il sistema nervoso centrale (SNC) è chiamato ad agire per proteggere il corpo dai danni che gli vengono arrecati. Questa è una funzione essenziale e innata che il corpo ha sviluppato per proteggersi, e in circostanze normali è moderata dalla microglìa, le cellule immunitarie locali del cervello.

Queste rilevano le modifiche dell’ambiente che minacciano un disturbo dell’omeostasi. Tuttavia, di fronte a lesioni, infezioni o esposizione a una tossina, invecchiamento o malattie neurodegenerative, le microglia sovraregolano i segnali infiammatori, con conseguente neuroinfiammazione. In questo modo, la risposta codificata del SNC può essere protettiva come previsto, ma anche dannosa, poiché l’innesco di una risposta infiammatoria acuta può diventare cronica e dannosa. La neuroinfiammazione si manifesta in modi leggermente diversi a seconda della sua causa e della patologia in esame. Di seguito vengono discussi questi tipi di neuroinfiammazione ed alcuni dettagli sui loro percorsi specifici.

Traumi cranici

Un colpo alla testa con un impatto sufficiente può portare a lesioni cerebrali traumatiche, con conseguente avvio di meccanismi prima degenerativi e poi riparativi. L’attivazione di questi percorsi allerta il sistema immunitario e lo invita a generare una risposta infiammatoria. Pertanto, a seguito di un trauma cranico, il sistema immunitario inizia a inviare citochine pro-infiammatorie, come IL-1β, che possono peggiorare i danni causati dall’impatto, portando alla morte cellulare e alla frammentazione del DNA. Il rilascio aggiuntivo di TNF-α insieme alle citochine proinfiammatorie può talvolta portare a una compromissione della barriera emato-encefalica, riducendo la sua capacità di funzionare come cancello per il cervello e proteggerlo dalle tossine o dagli agenti microbici.

La lesione del midollo spinale è leggermente diversa, si verifica in tre fasi distinte. Il primo passo vede la compressione o la recisione del midollo spinale fattori scatenanti come squilibri di ioni sodio e calcio, eccitotossicità da glutammato e danni da radicali liberi. L’inizio della morte cellulare dopo la lesione, insieme alla demielinizzazione delle cellule neuronali, porta all’infiammazione nella sede della lesione. Ciò innesca la seconda fase, che attiva la gliosi reattiva, l’edema, la cavitazione del parenchima spinale e può portare a una perdita irrecuperabile della funzione del midollo spinale. Una risposta infiammatoria innescata da una lesione del midollo spinale è collegata alla secrezione di citochine come l’interleuchina 1β (IL-1β), IL-6, IL-23, l’interferone-γ (IFN-γ) e il fattore TNF-α.

La ricreazione di queste citochine innesca l’attivazione della microglia locale e attira i macrofagi derivati ​​dal midollo osseo, con conseguente amplificazione della lesione del midollo spinale. Inoltre, c’è la sovraregolazione di enzimi infiammatori come la cicloossigenasi-2 (COX2) e l’ossido nitrico sintasi inducibile (iNOS). Tutti questi mediatori fanno da circolo vizioso come un “cane che si morde la coda”, che finiranno per atrofizzare le fibre nervose a causa dell’infiammazione cronica. Impedendo la rigenerazione nervosa, la conseguenza clinica è la paraparesi o la tetraparesi stabilizzata. È solo nell’ultimo decennio che si è cominciati a considerare la neuroinfiammazione come un fattore attivo da contrastare nei casi di lesione midollare.

Risposta immunitaria periferica e infezioni

La barriera emato-encefalica si è evoluta per proteggere il cervello dalle tossine che possono entrare nel flusso sanguigno. È costituito da cellule endoteliali e astrociti e forma una barriera fisica tra il flusso sanguigno e il cervello. Le giunzioni degli astrociti regolano ciò che passa attraverso la barriera, ma in seguito a lesioni, questo può essere danneggiato, portando a un afflusso di cellule T, cellule B e macrofagi nel cervello con l’impatto di un peggioramento dell’infiammazione. Alcune infezioni causate da virus, batteri, funghi e, occasionalmente, protozoi o parassiti, possono causare encefalite (infiammazione del cervello) o meningite (infiammazione delle meningi, gli strati di tessuto che ricoprono il cervello e il midollo spinale). Ogni causa di un’infezione attiva un percorso leggermente diverso che porta alla neuroinfiammazione.

Malattie neurodegenerative

La malattia neurodegenerativa e la neuroinfiammazione sono intrinsecamente legate. Il morbo di Alzheimer (AD), il morbo di Parkinson (PD) e la sclerosi multipla (SM) sono tutti correlati alla neuroinfiammazione. Per cominciare, la neuroinfiammazione è considerata una delle principali cause della neurodegradazione caratteristica dell’Alzheimer. Si ritiene che le persone con la malattia abbiano un’abbondanza di microglia attivata che non può fagocitare l’amiloide-beta, che può portare o contribuire all’accumulo di placche. La neuroinfiammazione è vista come una componente importante del PD. Si ritiene che la risposta infiammatoria nell’intestino possa essere collegata all’inizio della malattia, portando all’infiammazione del cervello.

Nel Parkinson l’area interessata è la substantia nigra, che interrompe la produzione di dopamina caratteristica della malattia. Si ritiene che la neuroinfiammazione svolga un ruolo importante anche nell’inizio e nella progressione della sclerosi multipla. La ricerca ha dimostrato che la barriera emato-encefalica viene interrotta dalla presenza di citochine infiammatorie, che consente alle cellule B e alle plasmacellule di entrare nel sistema nervoso centrale dove danneggiano la guaina mielinica che ricopre i neuroni. Questa demielinizzazione porta praticamente a tutti i sintomi della malattia.

COVID-19 e vaccinazione

La pandemia corrente fra i mezzi di contenimento ha richiesto quello della vaccinazione di massa. Nonostante le compagne vaccinali sono servite a ridurre drasticamente le ospedalizzazioni o le morti da COVID-19, sono state registrate migliaia di complicanze mortali legate alla vaccinazione stessa. La più frequente di tutte sembra essere stata la trombosi disseminata che ha portato ad infarti o ad ictus cerebrali. Ma esistono adesso decine di reports nella letteratura scientifica su casi di neuromielite, encefalite e meningite causata da somministrazione di vaccini anti-COVID. In modo similare alla “tempesta di citochine” che si verifica nel COVID acuto, la reazione infiammatoria scatenata dal vaccino può portare ad una potente neuroinfiammazione nei soggetti predisposti.

La neurotossicità della tempesta di citochine è stata correlata alla sindrome da neurotossicità associata alle immunoterapie antitumorali con cellule T, infezione da condizioni iatrogene, malattie autoimmuni e, con l’avvento della pandemia, anche con la malattia da coronavirus SARS-CoV2. Recentemente, è stata proposta una definizione unificante di encefalopatia associata alla tempesta di citochine (CASE). La CASE ha origine dal massiccio rilascio di citochine che promuovono la rottura della barriera emato-encefalica e l’attivazione di microglia/astrociti che supportano la neuroinfiammazione in un atto sinergico. È plausibile che la CySE possa costituire un denominatore comune anche per l’encefalopatia acuta reversibile correlata al vaccino COVID-19.

Sebbene l’associazione di CySE con il vaccino COVID-19 sia solo temporale, si potrebbe ipotizzare che la tempesta di citochine rappresenti un’eccessiva risposta immunitaria innata, sia contro il DNA del coronavirus, sia verso il vettore virale o gli adiuvanti, in un paziente con precedente esposizione a SARS-CoV2 e predisposizione documentata all’autoimmunità, che avrebbe potuto favorire una risposta immunitaria sfrenata. Infatti, pochi casi di encefalopatia acuta che si verificano entro 3 giorni dalla somministrazione del vaccino sono riportati nel Vaccine Adverse Event Reporting System (VAERS) degli Stati Uniti e nel database europeo EudraVigilance, sebbene senza evidenza di livelli elevati di citochine.

Quello che sembra, invece, più frequentemente riportato è una sindrome tipo COVID lungo che viene avvertita dopo la somministrazione di una o due dosi di vaccini anti-COVID. I vaccini più responsabili (come anche nel caso delle encefaliti o delle mieliti gravi) sono stati AstraZeneca e Pfizer. A seguito della vaccinazione, entro 48-72 può comparire una sindrome di affaticamento, confusione mentale e variazione dell’umore anche importanti. Al pari di come succede nella sclerosi multipla o nella fibromialgia, la sintesi di citochine infiammatorie deprime buona parte dei sistemi neurochimici regolari. Molti mediatori chimici cerebrali vengono ad essere interferiti nella loro attività sulla corteccia cerebrale (specie dopamina, serotonina e glutammato).

Questo è responsabile della comparsa di difficoltà di concentrazione e sensazione di sbandamento (nebbia mentale o “brain fog”), di mantenere un normale stato di veglia sicché compare sonnolenza, l’umore può diventare depresso o privo di iniziativa (fase apatica). A questo segue un senso di facile affaticamento, derivato dalla compromissione delle aree del cervello deputate alle funzioni motorie, che può essere aggravato dalla comparsa di insonnia paradossa. Questa sintomatologia è stata riportata molto più frequentemente nel COVID lungo e definita pertanto neuro-COVID. Ma non è raro che un ciclo vaccinale contro il coronavirus possa causare sintomi neurologici da lievi (cefalea, irritabilità) a quelli analoghi ad un neuro-COVID vero e proprio. Gli esperti ritengono che questo abbia a che fare con il terreno biologico e genetico di ognuno.

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

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Pubblicazioni scientifiche

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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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