Il sistema nervoso periferico è costituito da una vasta rete di nervi che dal cervello e dal midollo spinale si collegano ai confini del corpo. L’enorme estensione dei nervi periferici li rende estremamente vulnerabili alle lesioni a causa di tagli e fratture alle gambe e braccia, così come a causa di malattie che attaccano i nervi periferici, come il diabete, di Charcot-Marie-Tooth e la sindrome di Guillain-Barre . A differenza del sistema nervoso centrale (cervello e midollo spinale), i nervi periferici hanno la capacità di rigenerarsi e le risposte immunitarie infiammatorie giocano un ruolo chiave nella loro rigenerazione.
Gli scienziati della Case Western Reserve University School of Medicine hanno dimostrato, negli animali da laboratorio, la dinamica rigenerativa di una proteina di segnale specifica della famiglia delle chemochine, la chemochina 2 (CCL2).
CCL2 manda cellule immunitarie infiammatorie (macrofagi) alle cellule nervose periferiche per promuovere la loro riparazione e per attivare l’espressione genica che porta a una nuova crescita di cellule nervose. I risultati della ricerca sono stati pubblicati on-line a metà novembre e appariranno a gennaio 2016, nel numero di Experimental Neurology.
“Siamo entusiasti dei nostri risultati perché non avevamo motivo di aspettarci che la sola espressione della chemochina CCL2 sarebbe stata sufficiente per stimolare la rigenerazione dei nervi”, dice l’autore senior dello studio, Richard E. Zigmond, PhD, Professore di Neuroscienze e Patologia alla Case Western Reserve University School of Medicina. “E’ notevole la potenza che CCL2 ha dimostrato”.
Nel post-infortunio, CCL2 si rivolge al funzionamento dei cluster periferici delle cellule nervose noti come gangli e le fibre nervose distali al sito di lesione. Ogni cellula nervosa periferica ha un corpo principale e un’estensione simile ad una coda, nota come assone. Nelle cellule nervose, l’assone, dopo aver lasciato il corpo cellulare, si divide in una parte sporgente dal corpo della cellula nervosa per catturare gli stimoli, mentre le altre parti trasmettono le informazioni al midollo spinale e cervello.
Dopo un infortunio ad una regione dei nervi periferici, CCL2 invia segnali ai macrofagi che si dirigono nelle aree danneggiate degli assoni per rimuovere i detriti cellulari, aprendo la strada alla crescita di nuovi assoni. CCL2 segnala ai macrofagi di raggiungere anche le regioni ferite dei gangli che ospitano singole cellule nervose, per promuovere anche la rigenerazione dei nervi.
Almeno in parte, la rigenerazione avviene anche perché i macrofagi attivano geni che promuovono la nuova crescita degli assoni.
Il recente studio di Zigmond ha dimostrato il funzionamento di questo meccanismo di CCL2 negli animali da laboratorio. In un esperimento, Jon Niemi uno studente laureato della Case Western Reserve University School of Medicina, ha iniettato nei topi un virus progettato per innescare l’espressione di CCL2. La spinta nell’espressione di CCL2 in questi topi, ha portato ad un maggiore accumulo di macrofagi tre settimane più tardi, nei gangli della radice dorsale, un gruppo di cellule nervose sensoriali che comunicano sia con le zone periferiche che con il sistema nervoso centrale. Più macrofagi si accumulano, maggiore sarà la germinazione di neuroni e l’inizio della rigenerazione nervosa.
“Abbiamo fatto gli stessi esperimenti in un altro tipo di topo e abbiamo trovato la stessa correlazione”, ha detto Zigmond. “Se i macrofagi non entrano nei gangli, allora la rigenerazione viene sostanzialmente impedita e abbiamo concluso che c’è una correlazione tra l’entrata dei macrofagi nei gangli e la rigenerazione dei nervi”.
I ricercatori hanno anche dimostrato il ruolo della sovraespressione di CCL2 a causa di un gene alterato.
I risultati di Zigmond e colleghi gettano una nuova luce sull’ infiammazione. Invece di combattere l’infiammazione all’inizio di una lesione dei nervi periferici, forse, lasciare agire l’infiammazione post-infortunio può essere terapeutico per stimolare la rigenerazione dei neuroni. Questi risultati circa CCL2 potrebbero anche avere implicazioni per le malattie che colpiscono i nervi periferici.
“La nostra conclusione è che il sistema immunitario e il sistema nervoso interagiscono in modo benefico per creare l’infiammazione indotta dai macrofagi e promuovere la rigenerazione dei nervi”, ha detto Zigmond. “Ciò avviene intorno ai corpi cellulari. C’è qualcosa che accade all’interno della cellula in risposta all’attività dei macrofagi, oltre all’azione macrofagi sull’assone distale del nervo danneggiato”.
Fonte: https://casemed.case.edu/newscenter/news-release/newsrelease.cfm?news_id=287
