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Colpo di fortuna: gli scienziati scoprono l’obiettivo per la terapia dell’ictus nella barriera emato-encefalica

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Scienziati provenienti dal Giappone e dagli Stati Uniti hanno identificato un nuovo meccanismo di degradazione della barriera emato-encefalica nel cervello post-ictus, che coinvolge modificazioni della proheparanasi indotte dall’acroleina. Questa scoperta potrebbe portare alla produzione di farmaci nuovi e più efficaci per i disturbi legati all’ictus.

Un nuovo studio mostra che l’acroleina, sottoprodotto dell’ictus, attiva il precursore dell’eparina, un enzima che degrada il glicocalice nella barriera emato-encefalica

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Gli ictus sono una delle principali cause di scarsa qualità della vita o addirittura di morte in Giappone e nel mondo. Dalla sua caratterizzazione, diversi ricercatori hanno lavorato con le unghie e con i denti per identificare bersagli terapeutici accessibili ai farmaci ed efficaci per questa condizione debilitante. Una di queste aree di interesse per i bersagli farmacologici è la barriera emato-encefalica (BBB).

Il BBB è una struttura situata intorno al cervello, che impedisce l’ingresso di cellule e biomolecole circolanti non necessarie nel cervello. I vasi sanguigni nel BBB sono rivestiti da uno strato di zucchero distinto e protettivo, chiamato glicocalice endoteliale, che ne impedisce l’ingresso. Tuttavia, in caso di ictus, che provoca il blocco o la rottura dei vasi sanguigni nel cervello, gli studi hanno dimostrato che questo glicocalice e, a sua volta, l’integrità del BBB, vengono compromessi. Inoltre, il danno ai vasi sanguigni porta alla morte neuronale e all’accumulo di sottoprodotti tossici come l’acroleina.

Un gruppo di ricercatori giapponesi e statunitensi ha voluto esplorare come avviene la degradazione del glicocalice durante un ictus ischemico. Il professore associato junior Kyohei Higashi della Tokyo University of Science, uno dei ricercatori, spiega la motivazione alla base della ricerca: “Quando il tessuto cerebrale diventa necrotico a causa dell’ischemia, la funzione del BBB viene interrotta e le cellule immunitarie si infiltrano nel cervello, esacerbando l’infiammazione, ma i dettagli di questo processo non sono ancora chiari “. Per la prima volta, come dettagliato dallo studio pubblicato sul Journal of Biological Chemistry, il gruppo di scienziati, guidato dal Dr. Higashi, ha identificato un possibile meccanismo che collega l’accumulo di acroleina alle modificazioni del glicocalice, che si traduce in danni al BBB. Il team, composto anche da Naoshi Dohmae e Takehiro Suzuki del RIKEN Center for Sustainable Resource Science, Toshihiko Toida dell’Università di Chiba, Kazuei Igarashi dell’Amine Pharma Research Institute, Robert J. Linhardt del Rensselaer Polytechnic Institute e Tomomi Furihata dell’Università di Tokyo Life Sciences, ha utilizzato modelli murini di ictus e esperimenti in vitro (“in laboratorio”) utilizzando cellule endoteliali capillari cerebrali per studiare accuratamente i meccanismi alla base della rottura del BBB.

I ricercatori hanno inizialmente identificato che i principali zuccheri nel glicocalice, eparan solfato e condroitin solfato, mostravano livelli ridotti nella “fase iperacuta” dopo un ictus. Hanno anche scoperto una maggiore attività degli enzimi degradanti il ??glicocalice come la ialuronidasi 1 e l’eparina. Dopo ulteriori indagini in vitro utilizzando linee cellulari, hanno scoperto che l’esposizione all’acroleina ha portato all’attivazione del precursore dell’eparanasi (proHPSE). Nello specifico, hanno scoperto che l’acroleina modifica amminoacidi specifici sulla struttura del proHPSE, attivandolo. Hanno concluso che questo meccanismo potrebbe portare alla degradazione del glicocalice e alla successiva interruzione del BBB.

La scoperta del team è fondamentale, poiché il proHPSE modificato dall’acroleina potrebbe essere un nuovo bersaglio farmacologico potenzialmente efficace per l’infiammazione post-ictus. Come ipotizza il Dr. Higashi, che è anche l’autore corrispondente dello studio, “Poiché proHPSE, ma non HPSE, localizza le cellule esterne legandosi con i proteoglicani di eparan solfato, proHPSE modificato con acroleina rappresenta un obiettivo promettente per proteggere il glicocalice endoteliale”.

Speriamo infatti che l’ulteriore indagine di questo meccanismo ci porti a terapie più efficaci nell’affrontare le malattie legate all’ictus!

Categorie:Ricerca, Terapie

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