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Sfruttare le cellule immunitarie del cervello per allontanare l’Alzheimer e altre malattie neurodegenerative

Molte malattie neurodegenerative , o condizioni che derivano dalla perdita di funzione o dalla morte delle cellule cerebrali, rimangono in gran parte incurabili. La maggior parte dei trattamenti disponibili prende di mira solo uno dei molteplici processi che possono portare alla neurodegenerazione, che potrebbe non essere efficace nell’affrontare completamente i sintomi o il progresso della malattia, se non del tutto.

Ma cosa succederebbe se i ricercatori sfruttassero le capacità intrinseche del cervello per purificarsi e guarire se stesso? I miei colleghi e io del Lukens Lab dell’Università della Virginia crediamo che il sistema immunitario del cervello possa essere la chiave per il trattamento delle malattie neurodegenerative. Nella nostra ricerca , abbiamo trovato una proteina che potrebbe essere sfruttata per aiutare le cellule immunitarie del cervello, o microglia, a prevenire l’Alzheimer.

Sfide nel trattamento della neurodegenerazione

Nessun trattamento disponibile per le malattie neurodegenerative arresta la neurodegenerazione in corso, aiutando anche le aree colpite del corpo a guarire e recuperare.

In termini di trattamenti falliti, il morbo di Alzheimer è forse la più famigerata delle malattie neurodegenerative. Colpisce più di 1 su 9 adulti statunitensi di età pari o superiore a 65 anni , l’Alzheimer deriva dall’atrofia cerebrale con la morte dei neuroni e la perdita delle connessioni tra di loro. Queste vittime contribuiscono alla memoria e al declino cognitivo. Miliardi di dollari sono stati incanalati nella ricerca di trattamenti per l’Alzheimer, ma quasi tutti i farmaci testati fino ad oggi hanno fallito negli studi clinici.La malattia di Alzheimer porta alla perdita di connessioni tra i neuroni e alla morte cellulare.

La malattia di Alzheimer porta alla perdita di connessioni tra i neuroni e alla morte cellulare.

Un’altra comune malattia neurodegenerativa che necessita di migliori opzioni terapeutiche è la sclerosi multipla . Questa condizione autoimmune è causata da cellule immunitarie che attaccano la copertura protettiva sui neuroni, nota come mielina. Il degrado della mielina porta a difficoltà di comunicazione tra i neuroni e le loro connessioni con il resto del corpo. Gli attuali trattamenti sopprimono il sistema immunitario e possono avere effetti collaterali potenzialmente debilitanti. Molte di queste opzioni di trattamento non riescono ad affrontare gli effetti tossici dei detriti di mielina che si accumulano nel sistema nervoso, che possono uccidere le cellule.

Una nuova frontiera nella cura della neurodegenerazione

Le microglia sono cellule immunitarie mascherate da cellule cerebrali. Nei topi , le microglia hanno origine nel sacco vitellino di un embrione e poi si infiltrano nel cervello all’inizio dello sviluppo. Le origini e la migrazione della microglia nelle persone sono ancora oggetto di studio.

Le microglia svolgono un ruolo importante nella funzione cerebrale sana. Come altre cellule immunitarie, la microglia risponde rapidamente ai patogeni e ai danni. Aiutano a eliminare le ferite e riparare i tessuti colpiti e possono anche svolgere un ruolo attivo nella lotta contro gli agenti patogeni. La microglia può anche regolare l’infiammazione cerebrale, una parte normale della risposta immunitaria che può causare gonfiore e danni se non controllata.

La microglia supporta anche la salute di altre cellule cerebrali. Ad esempio, possono rilasciare molecole che promuovono la resilienza , come la proteina BDNF, nota per essere benefica per la sopravvivenza e la funzione dei neuroni.Le microglia sono i lavoratori essenziali spesso trascurati del cervello.

Le microglia sono i lavoratori essenziali spesso trascurati del cervello.

Ma la caratteristica fondamentale della microglia sono le loro sorprendenti capacità di pulizia . Di tutti i tipi di cellule cerebrali, la microglia possiede una squisita capacità di ripulire il cervello, compresa la mielina danneggiata nella sclerosi multipla, pezzi di cellule morte e amiloide-beta, una proteina tossica che è un segno distintivo dell’Alzheimer. Lo fanno consumando e abbattendo i detriti nel loro ambiente, divorando efficacemente la spazzatura che li circonda e le loro cellule vicine.

Dati i molti ruoli essenziali che le microglia servono per mantenere la funzione cerebrale, queste cellule possono possedere la capacità di affrontare più bracci della disfunzione correlata alla neurodegenerazione. Inoltre, in quanto residenti per tutta la vita nel cervello, le microglia sono già istruite nelle migliori pratiche di protezione del cervello. Questi fattori mettono la microglia nella posizione perfetta per consentire ai ricercatori di sfruttare le loro capacità intrinseche per proteggere dalla neurodegenerazione.

Nuovi dati sia nei modelli animali che nei pazienti umani indicano un ruolo precedentemente sottovalutato che la microglia gioca anche nello sviluppo della malattia neurodegenerativa. Molti fattori di rischio genetici per malattie come l’Alzheimer e la sclerosi multipla sono fortemente legati alla funzione anormale della microglia. Questi risultati supportano un numero crescente di studi sugli animali che suggeriscono che le interruzioni della funzione microgliale possono contribuire all’insorgenza e alla gravità della malattia neurologica.

Ciò solleva la domanda logica successiva: come possono i ricercatori sfruttare la microglia per proteggere il sistema nervoso dalla neurodegenerazione?

Coinvolgere la magia della microglia

Nel recente studio del nostro laboratorio , abbiamo inserito una proteina cruciale chiamata SYK che le microglia usano per manipolare la loro risposta alla neurodegenerazione.

I nostri collaboratori hanno scoperto che le microglia attivano l’attività di SYK quando incontrano detriti nel loro ambiente, come l’amiloide-beta nell’Alzheimer o i detriti di mielina nella sclerosi multipla. Quando abbiamo inibito la funzione SYK nella microglia, abbiamo scoperto che nei modelli murini di Alzheimer si accumulava il doppio di beta-amiloide e sei volte più detriti di mielina nei modelli murini di sclerosi multipla.

Il blocco della funzione SYK nella microglia dei modelli murini di Alzheimer ha anche peggiorato la salute neuronale, indicato dall’aumento dei livelli di proteine ??neuronali tossiche e da un aumento del numero di neuroni morenti. Ciò era correlato a un declino cognitivo accelerato, poiché i topi non riuscivano a imparare un test di memoria spaziale. Allo stesso modo, la compromissione della SYK nei modelli murini di sclerosi multipla ha esacerbato la disfunzione motoria e ha ostacolato la riparazione della mielina. Questi risultati indicano che la microglia usa SYK per proteggere il cervello dalla neurodegenerazione.

Micrografia ottica delle cellule della microglia

Ma in che modo SYK protegge il sistema nervoso da danni e degenerazione? Abbiamo scoperto che la microglia usa SYK per migrare verso i detriti nel cervello. Aiuta anche la microglia a rimuovere e distruggere questi detriti stimolando altre proteine ??coinvolte nei processi di pulizia. Questi lavori supportano l’idea che SYK aiuti le microglia a proteggere il cervello caricandole per rimuovere materiali tossici.

Infine, volevamo capire se potessimo sfruttare SYK per creare “super microglia” che potrebbe aiutare a ripulire i detriti prima che peggiori la neurodegenerazione. Quando abbiamo somministrato ai topi un farmaco che potenziava la funzione SYK, abbiamo scoperto che i modelli murini di Alzheimer avevano livelli più bassi di accumulo di placca nel cervello una settimana dopo aver ricevuto il farmaco. Questa scoperta indica il potenziale dell’aumento dell’attività della microglia per il trattamento del morbo di Alzheimer.

L’orizzonte dei trattamenti della microglia

Saranno necessari studi futuri per vedere se la creazione di una squadra di pulizia della super microglia per curare le malattie neurodegenerative è vantaggiosa per le persone. Ma i nostri risultati suggeriscono che le microglia svolgono già un ruolo chiave nella prevenzione delle malattie neurodegenerative aiutando a rimuovere i rifiuti tossici nel sistema nervoso e promuovendo la guarigione delle aree danneggiate.

Tuttavia, è possibile avere troppe cose buone. Un’eccessiva infiammazione guidata dalla microglia potrebbe peggiorare la malattia neurologica. Riteniamo che fornire alla microglia le istruzioni adeguate per svolgere le loro funzioni benefiche senza causare ulteriori danni potrebbe un giorno aiutare a curare e prevenire le malattie neurodegenerative.


Articolo ripubblicato da The Conversation, sotto una licenza Creative Commons, per l’articolo originale clicca qui.

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