(Sclerosi multipla-Immagine: midollo spinale demielinizzato di topi affetti da malattie autoimmuni. Sopra, a temperatura ambiente e sotto, esposto al freddo. La mielina è colorata in blu. La colorazione viola all’interno della sostanza bianca (parti verso il bordo della sezione istologica) mostra lesioni demielinizzate che sono ridotte nell’immagine in basso. Credito: © UNIGE – Laboratoires Trajkovski & Merkler /Metabolismo cellulare).
Nella biologia evoluzionistica, la “teoria della storia della vita”, proposta per la prima volta negli anni ’50, postula che quando l’ambiente è favorevole, le risorse utilizzate da qualsiasi organismo sono dedicate alla crescita e alla riproduzione. Viceversa, in un ambiente ostile, le risorse vengono trasferite ai cosiddetti programmi di manutenzione, come il risparmio energetico e la difesa dagli attacchi esterni. Gli scienziati dell’Università di Ginevra (UNIGE) hanno sviluppato questa idea in un campo specifico della medicina: l’errata attivazione del sistema immunitario che causa malattie autoimmuni.
Studiando topi affetti da un modello di sclerosi multipla, il team di ricerca è riuscito a decifrare come l’esposizione al freddo spingesse l’organismo a deviare le sue risorse dal sistema immunitario verso il mantenimento del calore corporeo. Durante il freddo, infatti, il sistema immunitario ha diminuito la sua attività dannosa, che ha attenuato notevolmente il decorso della malattia autoimmune. Questi risultati, evidenziati sulla copertina della rivista Cell Metabolism, aprono la strada a un concetto biologico fondamentale sull’allocazione delle risorse energetiche.
Le malattie autoimmuni si verificano quando il sistema immunitario attacca gli organi del corpo. Il diabete di tipo 1, ad esempio, è causato dalla distruzione errata delle cellule pancreatiche che producono insulina. La sclerosi multipla è la malattia autoimmune più comune del sistema nervoso centrale (costituito dal cervello e dal midollo spinale). La malattia è caratterizzata dalla distruzione della mielina, che è un isolamento protettivo delle cellule nervose ed è importante per la corretta e veloce trasmissione dei segnali elettrici. La sua distruzione porta quindi alla disabilità neurologica, inclusa la paralisi.
“I meccanismi di difesa del nostro corpo contro l’ambiente ostile sono energeticamente costosi e possono essere limitati da compromessi quando molti di questi vengono attivati. L’organismo potrebbe quindi dover dare la priorità all’allocazione delle risorse in diversi programmi di difesa a seconda dei loro valori di sopravvivenza”, spiega Mirko Trajkovski, Professore presso il Dipartimento di Fisiologia e Metabolismo Cellulare e Centro Diabete presso la Facoltà di Medicina dell’UNIGE e autore principale dello studio. “Abbiamo ipotizzato che idea potrebbe essere di particolare interesse per l’autoimmunità, in cui l’introduzione di un programma addizionale costoso dal punto di vista energetico può comportare una risposta immunitaria più lieve e l’esito della sclerosi multipla. In altre parole: “possiamo deviare l’energia spesa dal corpo quando il sistema immunitario lo attacca nelle malattie autoimmuni come la Sclerosi multipla ?”.
Una drastica riduzione dei sintomi
Per testare la loro ipotesi, gli scienziati hanno collocato topi affetti da encefalomielite autoimmune sperimentale, un modello di sclerosi multipla umana, in un ambiente di vita relativamente più freddo – circa 10 gradi Celsius – dopo un periodo di acclimatazione di diminuzione graduale della temperatura ambientale. “Dopo alcuni giorni, abbiamo osservato un netto miglioramento della gravità clinica della malattia, nonché dell’entità della demielinizzazione osservata nel sistema nervoso centrale”, spiega Doron Merkler, Professore presso il Dipartimento di Patologia e Immunologia e il Centro per la ricerca sull’infiammazione presso la Facoltà di Medicina dell’UNIGE e co-autore corrispondente del lavoro.
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La risposta immunitaria si basa, tra l’altro, sulla capacità dei cosiddetti monociti presentanti l’antigene di istruire le cellule T a riconoscere gli elementi “non-sé” che devono essere combattuti. Nelle malattie autoimmuni, invece, gli antigeni del “sé” vengono confusi con quelli del “non sé”.
“Mostriamo che il freddo modula l’attività dei monociti infiammatori diminuendo la loro capacità di presentare l’antigene, che ha reso le cellule T, un tipo di cellula con un ruolo critico nell’autoimmunità, meno attivate“, spiega Mirko Trajkovski. Forzando il corpo ad aumentare il proprio metabolismo per mantenere il calore corporeo, il freddo sottrae risorse al sistema immunitario. Ciò porta a una diminuzione delle cellule immunitarie dannose e quindi migliora i sintomi della malattia.
Astratto grafico:
“Mentre il concetto di dare la priorità al termogenico rispetto alla risposta immunitaria è evidentemente protettivo contro l’autoimmunità, vale la pena notare che l’esposizione al freddo aumenta la suscettibilità a determinate infezioni. Pertanto, il nostro lavoro potrebbe essere rilevante non solo per la neuroinfiammazione, ma anche per altre malattie immuno-mediate o malattie infettive, che meritano ulteriori indagini”, aggiunge Mirko Trajkovski.
Malattie autoimmuni in aumento
Il miglioramento delle condizioni di vita nei paesi occidentali negli ultimi decenni è andato di pari passo con un aumento dei casi di malattie autoimmuni. “Sebbene questo aumento sia indubbiamente multifattoriale, il fatto che disponiamo di un’abbondanza di risorse energetiche può svolgere un ruolo importante, ma ancora poco compreso nello sviluppo delle malattie autoimmuni”, conclude Doron Merkler.
I ricercatori ora proseguiranno la loro ricerca per capire meglio se la loro scoperta potrebbe essere sviluppata in applicazioni cliniche.
Fonte:Cell Metabolism
