(Aderenze addominali-Immagine Credit Public Domain).
Le cicatrici all’interno dell’addome, note come aderenze addominali, si formano dopo l’infiammazione o un intervento chirurgico. Possono causare dolore cronico e problemi digestivi, portare alla sterilità nelle donne o persino avere conseguenze potenzialmente letali come l’ostruzione intestinale. Se si sviluppano aderenze, devono essere nuovamente operate. Inoltre rendono più difficili gli interventi chirurgici successivi. Ciò comporta notevoli sofferenze per le persone colpite ed è anche un notevole onere finanziario per il sistema sanitario. Solo negli Stati Uniti, le aderenze nell’addome comportano costi sanitari di 2,3 miliardi di dollari all’anno.
La conoscenza della causa delle aderenze è ancora incompleta e non esiste una terapia per trattarle. “Poiché la malattia è stata ampiamente trascurata nella ricerca, abbiamo avviato questo programma a Berna per saperne di più sullo sviluppo delle aderenze”, afferma Daniel Candinas, coautore di questo studio. Si sospettava già che speciali cellule immunitarie, chiamate macrofagi, giochino un ruolo decisivo nello sviluppo delle aderenze. Lo hanno confermato Joel Zindel e Daniel Candinas del Dipartimento di Chirurgia e Medicina Viscerale dell’Inselspital e del Dipartimento di Ricerca BioMedica (DBMR) dell’Università di Berna.
Zindel ha continuato la sua ricerca presso l’Università di Calgary in Canada nel gruppo guidato da Paul Kubes, entrambi sono considerati leader mondiali nel campo dei macrofagi nella cavità addominale. Grazie all’esperienza clinica di Zindel e al know-how dei ricercatori canadesi, è stato possibile sviluppare un nuovo sistema di imaging utilizzando una microscopia all’avanguardia che permette di vedere all’interno del corpo vivente. Questo ha permesso ai ricercatori di catturare i macrofagi in flagrante e su pellicola, mentre formano delle forme che poi portano alle aderenze.
I ricercatori sono stati anche in grado di descrivere i meccanismi molecolari alla base di questo processo. I risultati dello studio sono stati ora pubblicati come articolo di copertina della rivista Science.
Nuova tecnologia sviluppata
I macrofagi si trovano in quello che viene chiamato fluido peritoneale, un lubrificante tra il peritoneo che è il rivestimento interno della parete addominale e un rivestimento simile attorno agli organi nella cavità addominale. I macrofagi nuotano passivamente in questo fluido, proprio come il plancton nel mare. I loro compiti includono l’eliminazione degli agenti patogeni, ma anche la sigillatura delle lesioni nella cavità addominale il più rapidamente possibile.
Fino ad ora non era chiaro come riuscissero a realizzare quest’ultimo compito, cioè riconoscere una ferita e trasferirsi lì. Poiché queste cellule si comportano in provetta in modo molto diverso da come agiscono nel corpo, Zindel e Kubes hanno sviluppato una nuova tecnica di microscopia che ha permesso loro di utilizzare la parte più sottile della parete addominale come finestra per guardare nella caità peritoneale, “l’habitat nativo” di questi macrofagi e filmarli mentre si muovono.
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Quando i macrofagi perdono il controllo
Quando c’è una lesione all’interno della cavità addominale, i macrofagi si aggregano in pochi minuti per formare strutture simili a coaguli. In questo modo, sigillano la ferita. Come hanno scoperto i ricercatori guidati da Zindel e Kubes, il meccanismo molecolare alla base di questa funzione si basa su recettori speciali non specifici che riconoscono una varietà di strutture. Semplicemente essendo spostati attraverso il fluido attraverso il movimento respiratorio o digestivo, questi recettori agiscono per avviare la coagulazione attorno a una ferita. Ciò che funziona bene per lesioni più piccole diventa un problema per quelle grandi, tuttavia, come l’apertura chirurgica della parete addominale o l’inserimento di un impianto. “In lesioni più grandi, i macrofagi sfuggono al controllo: i coaguli non smettono di crescere e formano lunghi fili”, spiega Zindel. “Siamo stati in grado di dimostrare che questi fili sono ciò che porta alle aderenze”.
Ciò potrebbe avere ragioni evolutive: i macrofagi sono ottimizzati dall’evoluzione per affrontare bene le piccole lesioni. “Prendiamo l’esempio di un cacciatore ferito da un corno di cervo”, dice Zindel. “I macrofagi sigillano tutti i buchi interni il più rapidamente possibile, che è l’unico modo per sopravvivere”. Tuttavia, quando l’aria entra nella cavità addominale durante la chirurgia addominale o vengono impiantati corpi estranei, i macrofagi vengono sopraffatti perché l’evoluzione non li ha preparati per questa sfida. In questo caso, i macrofagi diventano dannosi e causano aderenze“, spiega Zindel.
In attesa di brevetto
I ricercatori hanno scoperto che quando i recettori corrispondenti sono bloccati nei topi, si hanno meno aderenze. Pertanto, è stata depositata una domanda di brevetto per l’uso di un principio attivo contro le aderenze. I risultati ei questo studio sono rilevanti per molte aree di ricerca, poiché non ci sono altre cellule immunitarie che vengono reclutate così rapidamente come i macrofagi nella cavità addominale. Meccanismi simili potrebbero essere presenti in altre cavità come il cuore o i polmoni, o potrebbero svolgere un ruolo non solo nelle lesioni. ma anche in malattie come i tumori addominali.
“Questo è un esempio di come la ricerca di laboratorio abbia un alto valore traslazionale”, afferma Daniel Candinas. Insieme a Calgary, i ricercatori bernesi cercheranno ora partner nel settore e sperano di poter confermare l’efficacia del composto anche nei tessuti umani. In futuro, ai pazienti potrebbe, ad esempio, essere somministrato un farmaco prima dell’intervento chirurgico che sopprime la reazione dei macrofagi e inibisce la formazione di aderenze.
Spiegano gli autori:
“La maggior parte degli organismi multicellulari ha una cavità corporea principale che ospita le cellule immunitarie. Nelle specie primordiali come il riccio di mare viola, queste cellule, chiamate celomociti, svolgono una duplice funzione. I celomociti dei ricci di mare eliminano i patogeni dal compartimento peritoneale, ma hanno anche dimostrato di formare aggregati multicellulari che aderiscono al tessuto danneggiato e sono cruciali per la riparazione. Nei mammiferi, le cavità peritoneale, pleurica e pericardica sono riempite da un gran numero di macrofagi, cavità GATA6 + residenti . Il ruolo dei macrofagi della cavità peritoneale come fagociti nell’eliminazione dei patogeni è stato stabilito per decenni. Prove recenti suggeriscono che queste cellule migrano verso lesioni all’interno della cavità peritoneale, dove hanno dimostrato di promuovere la riparazione dei tessuti.
FONDAMENTO LOGICO
Non è chiaro come i macrofagi della cavità, che sono sospesi nella fase fluida (fluido peritoneale), possano identificare lesioni, che possono essere a diverse migliaia di micrometri di distanza, e come possono esibire chemiotassi su quella distanza attraverso un compartimento pieno di liquido che è sotto costante flusso convettivo. In questo studio, abbiamo sviluppato un modello di microscopia intravitale (IVM) per studiare le dinamiche ei meccanismi molecolari del reclutamento dei macrofagi GATA6 + residenti nella cavità peritoneale dopo la lesione“.
Fonte:Science
