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Un team di ricercatori guidato da neuroscienziati della Harvard Medical School ha utilizzato con successo l’agopuntura per domare le tempeste di citochine nei topi con infiammazione sistemica.
Nello studio, pubblicato il 12 agosto su Neuron, l’agopuntura ha attivato diversi percorsi di segnalazione che hanno innescato una risposta pro-infiammatoria o antinfiammatoria negli animali con infiammazione sistemica indotta da batteri.
Inoltre, il team ha scoperto che tre fattori hanno determinato il modo in cui l’agopuntura ha influenzato la risposta: sito, intensità e tempistica del trattamento. Dove si è verificata la stimolazione nel corpo, quanto era forte e quando la stimolazione è stata somministrata ha prodotto effetti notevolmente diversi sui marker infiammatori e sulla sopravvivenza.
Gli esperimenti del team rappresentano un passo fondamentale verso la definizione dei meccanismi neuroanatomici alla base dell’agopuntura e offrono la possibilità di sfruttare l’approccio per il trattamento delle malattie infiammatorie.
Gli scienziati avvertono, tuttavia, che prima di qualsiasi uso terapeutico, le osservazioni devono essere confermate in ulteriori ricerche – sugli animali così come sugli esseri umani – e i parametri ottimali per la stimolazione dell’agopuntura devono essere definiti con attenzione.
“I nostri risultati rappresentano un passo importante negli sforzi in corso non solo per comprendere la neuroanatomia dell’agopuntura, ma anche per identificare modi per incorporarla nell’arsenale di trattamento delle malattie infiammatorie, inclusa la sepsi”, ha detto il ricercatore principale dello studio Qiufu Ma, Professore di neurobiologia presso il Blavatnik Istituto della Harvard Medical School e ricercatore presso il Dana-Farber Cancer Institute.
Nello studio, la stimolazione dell’agopuntura ha influenzato il modo in cui gli animali hanno affrontato la tempesta di citochine: il rapido rilascio di grandi quantità di citochine, molecole che alimentano l’infiammazione.
Il fenomeno ha guadagnato l’attenzione principale come complicanza del COVID-19 grave, ma questa reazione immunitaria aberrante può verificarsi nel contesto di qualsiasi infezione ed è nota da tempo ai medici come un segno distintivo della sepsi, un’infiammazione dannosa per gli organi e spesso fatale. Si stima che la sepsi colpisca 1,7 milioni di persone negli Stati Uniti e 30 milioni di persone in tutto il mondo ogni anno.
L’agopuntura, radicata nella medicina tradizionale cinese, è recentemente diventata più integrata nella medicina occidentale, in particolare per il trattamento del dolore cronico e dei disturbi gastrointestinali.
L’approccio prevede la stimolazione meccanica di alcuni punti sulla superficie del corpo, noti come punti terapeutici. La stimolazione presumibilmente innesca la segnalazione nervosa e influisce a distanza sulla funzione degli organi interni corrispondenti a specifici punti terapeutici.Tuttavia, i meccanismi di base dell’azione e dell’effetto dell’agopuntura non sono stati completamente chiariti. “Il nuovo studio è un passo importante nella mappatura della neuroanatomia dell’agopuntura”, ha detto il team di ricerca. In qualità di neurobiologo che studia i meccanismi fondamentali del dolore, Ma è da anni concentrato sulla biologia dell’agopuntura. È stato incuriosito da un documento del 2014 che ha dimostrato che l’uso dell’agopuntura nei topi potrebbe alleviare l’infiammazione sistemica stimolando l’asse vagale-surrenale, una via di segnalazione in cui il nervo vago trasporta i segnali alle ghiandole surrenali, per indurre le ghiandole a rilasciare dopamina.
La curiosità di Ma è stata ulteriormente intensificata dal lavoro pubblicato nel 2016 che mostra che la stimolazione del nervo vago ha domato l’attività delle molecole infiammatorie e ha ridotto i sintomi dell’artrite reumatoide.
Nello studio attuale, i ricercatori hanno utilizzato l’elettroagopuntura, una versione moderna del tradizionale approccio manuale che prevede l’inserimento di aghi ultrasottili appena sotto la pelle in varie aree del corpo. Al posto degli aghi, l’elettroagopuntura utilizza elettrodi molto sottili inseriti nella pelle e nel tessuto connettivo, offrendo un migliore controllo delle intensità di stimolazione.
Basandosi su ricerche precedenti che indicavano il ruolo dei neurotrasmettitori nella regolazione dell’infiammazione, i ricercatori si sono concentrati su due tipi cellulari specifici noti per secernerli: cellule cromaffine che risiedono nelle ghiandole surrenali e neuroni noradrenergici che si trovano nel sistema nervoso periferico e direttamente collegati al milza attraverso l’abbondanza di fibre nervose.
Le cellule cromaffine sono le principali produttrici dell’organismo degli ormoni dello stress adrenalina e noradrenalina e della dopamina, mentre i neuroni noradrenergici rilasciano noradrenalina.
“Oltre alle loro funzioni consolidate, l’adrenalina, la noradrenalina e la dopamina”, hanno detto i ricercatori, “sembrano avere un ruolo nella risposta infiammatoria, un’osservazione che è stata confermata in ricerche precedenti ed è ora riaffermata negli esperimenti dello studio attuale”.
Il team voleva determinare il ruolo preciso che queste cellule nervose svolgono nella risposta infiammatoria. A tal fine, i ricdercatori hanno utilizzato un nuovo strumento genetico per l’ablazione delle cellule cromaffini o dei neuroni noradrenergici.
Ciò ha permesso loro di confrontare la risposta all’infiammazione nei topi con e senza queste cellule per determinare se e come fossero coinvolte nella modulazione dell’infiammazione. La risposta notevolmente diversa nei topi con e senza tali cellule ha individuato in modo definitivo queste cellule nervose come regolatori chiave dell’infiammazione.
In una serie di esperimenti, i ricercatori hanno applicato l’elettroagopuntura a bassa intensità (0,5 milliampere) a un punto specifico delle zampe posteriori dei topi con tempesta di citochine causata da una tossina batterica. Questa stimolazione ha attivato l’asse vago-surrenale, inducendo la secrezione di dopamina dalle cellule cromaffine delle ghiandole surrenali.
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Gli animali trattati in questo modo avevano livelli più bassi di tre tipi chiave di citochine che inducono l’infiammazione e avevano una sopravvivenza maggiore rispetto ai topi di controllo: il 60% degli animali trattati con l’agopuntura è sopravvissuto, rispetto al 20% degli animali non trattati.
“Curiosamente”, hanno osservato i ricercatori, “l’asse vago-surrenale potrebbe essere attivato attraverso l’elettroagopuntura degli arti posteriori, ma non dai punti addominali, una scoperta che mostra l’importanza della selettività dei punti nel guidare specifici percorsi antinfiammatori”.
In un altro esperimento, il team ha trattato con elettroagopuntura ad alta intensità (3 milliampere) allo stesso punto terapeutico degli arti posteriori nonché a un punto terapeutico sull’addome, i topi con sepsi. Quella stimolazione ha attivato le fibre nervose noradrenergiche nella milza. “La tempistica del trattamento era fondamentale”, hanno osservato i ricercatori. “La stimolazione ad alta intensità dell’addome ha prodotto risultati notevolmente diversi a seconda di quando si è verificato il trattamento”.
Gli animali trattati con l’agopuntura immediatamente prima di sviluppare la tempesta di citochine, hanno sperimentato livelli inferiori di infiammazione durante la malattia successiva e se la sono cavata meglio. Questa misura preventiva di stimolazione ad alta intensità ha aumentato la sopravvivenza dal 20 all’80%. Al contrario, gli animali che hanno ricevuto l’agopuntura dopo l’ insorgenza della malattia e durante il picco della tempesta di citochine hanno sperimentato un’infiammazione peggiore e una malattia più grave.
I risultati dimostrano come lo stesso stimolo potrebbe produrre risultati notevolmente diversi a seconda della posizione, dei tempi e dell’intensità.
“Questa osservazione sottolinea l’idea che se praticata in modo inappropriato, l’agopuntura potrebbe produrre risultati dannosi“, ha detto Ma.
“Se confermati in ulteriori lavori”, ha aggiunto Ma, “i risultati suggeriscono la possibilità che un giorno l’elettroagopuntura possa essere utilizzata come una modalità di trattamento versatile, dalla terapia aggiuntiva per la sepsi nell’unità di terapia intensiva al trattamento mirato dell’infiammazione sito-specifica, come nelle malattie infiammatorie del tratto gastrointestinale”.
“Un altro possibile utilizzo”, ha detto Ma, “sarebbe quello di aiutare a modulare l’infiammazione derivante dalla terapia immunitaria contro il cancro, che mentre salva la vita a volte può innescare una tempesta di citochine a causa della sovrastimolazione del sistema immunitario. L’agopuntura è già utilizzata come parte del trattamento integrativo del cancro per aiutare i pazienti a far fronte agli effetti collaterali della chemioterapia e di altri trattamenti contro il cancro”.
Altri ricdercatori del team sono:Shenbin Liu, Zhifu Wang, Yangshuai Su, Russell Ray, Xianghong Jing e Yanqing Wang.
Il lavoro è stato sostenuto dal National Institutes of Health (concessione R01AT010629), dal programma di sovvenzioni per la ricerca congiunta Harvard / MIT in Neuroscienze di base e Wellcome Trust (concessione 200183 / Z / 15 / Z).
Fonte:Harvard
