L’edema cerebrale, gonfiore che si verifica nel cervello, è una complicanza grave e potenzialmente fatale dell’ictus. Una nuova ricerca, che è stata condotta sui topi e appare sulla rivista Science, mostra per la prima volta che il sistema glinfatico – normalmente associato al compito benefico della rimozione dei rifiuti – non funziona durante un ictus e inonda il cervello, innescando edema e annegando le cellule del cervello.
“Questi risultati mostrano che il sistema glinfatico svolge un ruolo centrale nel guidare il gonfiore dei tessuti nel cervello dopo un ictus“, ha dichiarato Maiken Nedergaard, MD, DMSc., Co-Direttore del Centro medico dell’Università di Rochester (URMC) per neuromedicina traslazionale e autore senior dell’articolo. “Comprendere questa dinamica – che è spinta dalle tempeste di attività elettrica nel cervello – indica la strada a potenziali nuove strategie che potrebbero migliorare i risultati dell’ictus”.
Scoperto per la prima volta dal laboratorio Nedergaard nel 2012, il sistema glinfatico è un sistema di rimozione di sostanze di scarto la cui esistenza è stata provata nel sistema nervoso centrale (SNC) dei mammiferi. Nell’organismo il sistema linfatico è responsabile della rimozione delle proteine extracellulari, fluidi in eccesso e prodotti di scarto del metabolismo dai tessuti periferici. Il flusso glinfatico, nell’encefalo, si affianca al normale flusso linfatico. Il sistema pompa il liquido cerebrospinale attraverso il tessuto cerebrale, principalmente mentre dormiamo, lavando via le proteine tossiche e altri rifiuti.
L’edema è una conseguenza ben nota dell’ictus, ma ci sono opzioni di trattamento limitate e la gravità del gonfiore nel cervello dipende dall’entità e dalla posizione dell’ictus. Poiché il cervello è intrappolato nel cranio, ha poco spazio per espandersi. Se il gonfiore è grave, può spingere su strutture importanti come il tronco cerebrale, che regola i sistemi cardiovascolare e respiratorio, causando la morte. In casi estremi e spesso come ultima risorsa, i chirurghi rimuoveranno una parte del cranio per alleviare la pressione sul cervello.
Prima dei risultati del nuovo studio, è stato ipotizzato che la fonte del gonfiore fosse il risultato del fluido del sangue.
Un’onda elettrica, poi il diluvio
L’ictus ischemico, la forma più comune di ictus, si verifica quando viene bloccato un vaso nel cervello. Negati i nutrienti e l’ossigeno, le cellule cerebrali vengono compromesse e depolarizzano, spesso a pochi minuti dall’ictus. Quando le cellule rilasciano energia, coinvolgono le cellule vicine, creando un effetto domino che si traduce in un’onda elettrica che si espande verso l’esterno dal sito dell’ictus, chiamata diffusione della depolarizzazione.
In questo caso, grandi quantità di potassio e neurotrasmettitori vengono rilasciati dai neuroni nel cervello.Questo fa sì che le cellule muscolari lisce che rivestono le pareti dei vasi sanguigni si contraggano, interrompendo il flusso sanguigno in un processo noto come diffusione dell’ischemia.I l liquido cerebrospinale scorre quindi nel vuoto conseguente, inondando il tessuto cerebrale e causando edema. Le cellule cerebrali già vulnerabili nel percorso “dell’alluvione”, affogano essenzialmente nel liquido cerebrospinale e il cervello inizia a gonfiarsi. Queste onde di depolarizzazione possono continuare nel cervello per giorni e persino settimane dopo l’ictus, aggravando il danno.
Humberto Mestre, MD, un dottorato studente nel laboratorio di Nedergaard e autore principale dello studio, ha detto: “Il doppio colpo della depolarizzazione diffusa e dell’ischemia provoca un livello di costrizione completamente anormale, creando condizioni per il flusso di liquido cerebrospinale nel cervello”.
Lo studio ha messo in relazione le regioni cerebrali nei topi vulnerabili a questa disfunzione del sistema glinfatico post-ictus con l’edema riscontrato nel cervello degli umani che avevano subito un ictus ischemico.
Indicare la strada a nuove terapie per l’ictus
I risultati suggeriscono potenziali nuove strategie di trattamento in combinazione con terapie esistenti focalizzate sul ripristino del flusso sanguigno al cervello rapidamente, dopo un ictus. Lo studio potrebbe anche avere implicazioni per il gonfiore del cervello osservato in altre condizioni come emorragia subaracnoidea e trauma cranico.
Gli approcci che bloccano specifici recettori sulle cellule nervose potrebbero inibire o rallentare il ciclo di diffusione della depolarizzazione. Inoltre, un canale d’acqua chiamato aquaporin-4 sugli astrociti – un’importante cellula di supporto nel cervello – regola il flusso del liquido cerebrospinale. Quando il team ha condotto gli esperimenti su topi geneticamente modificati per mancare di acquaporina-4, il flusso di CSF nel cervello è rallentato significativamente. Gli inibitori dell’acquaporina-4 attualmente in fase di sviluppo come potenziale trattamento per l’arresto cardiaco e altre malattie potrebbero eventualmente essere candidati per il trattamento dell’ictus.
“La nostra speranza è che questa nuova scoperta porti a nuovi interventi per ridurre la gravità degli eventi ischemici, nonché di altre lesioni cerebrali”, ha affermato Matthew Munson, Ph.D., responsabile del programma, Army Research Office.
Fonte, Science
