Lesione del midollo spinale-Immagine Credit Public Domain-
La stimolazione magnetica transcranica ripetitiva ad alta frequenza (rTMS) attiva la segnalazione MAP2K e migliora la rigenerazione degli assoni e il recupero funzionale dopo una lesione del midollo spinale.
Un nuovo studio del Burke Neurological Institute (BNI), Weill Cornell Medicine, rileva che l’attivazione della segnalazione MAP2K mediante ingegneria genetica o stimolazione magnetica transcranica ripetitiva non invasiva (rTMS) promuove la germinazione dell’assone del tratto corticospinale (CST) e la rigenerazione funzionale dopo una lesione del midollo spinale (SCI) nei topi.
rTMS è una tecnica non invasiva che evoca un campo elettrico nel tessuto cerebrale tramite induzione elettromagnetica. Mentre un numero crescente di prove suggerisce che la rTMS applicata sulla corteccia motoria può essere utile per il recupero funzionale nei pazienti con lesione del midollo spinale, i meccanismi molecolari e cellulari che sono alla base degli effetti benefici della rTMS rimangono poco chiari.
Un nuovo studio pubblicato su Science Translation Medicine ha mostrato che la rTMS ad alta frequenza (HF-rTMS) ha attivato la segnalazione MAP2K e migliorato la rigenerazione assonale e il recupero funzionale, suggerendo che la rTMS potrebbe essere una valida opzione terapeutica per le persone con LM.
Facilitare la rigenerazione degli assoni nel sistema nervoso centrale (SNC) danneggiato, rimane un compito impegnativo. L’incapacità dei neuroni maturi del sistema nervoso centrale di attivare i meccanismi di crescita intrinseci delle cellule e di rigenerare gli assoni danneggiati, ostacola gravemente lo sviluppo di nuove terapie efficaci dopo un trauma cranico o una lesione del midollo spinale.
La cascata di segnalazione della proteina chinasi chinasi attivata dal mitogeno RAF (MAP2K, nota anche come MEK) media la crescita degli assoni a lunga distanza nello sviluppo dei neuroni PNS e CNS. Sulla base delle loro precedenti scoperte, i ricercatori del BNI hanno ipotizzato che la segnalazione RAF regoli un programma intrinseco di crescita degli assoni e che la sua attivazione potrebbe consentire la ricrescita degli assoni del sistema nervoso centrale dei mammiferi adulti dopo la SCI.
I ricercatori hanno scoperto che l’espressione condizionale di un BRAF costitutivamente attivato dalla chinasi nei neuroni corticospinali maturi (CSN) ha suscitato l’espressione di una serie di fattori di trascrizione precedentemente implicati nella rigenerazione degli assoni delle cellule gangliari retiniche del pesce zebra.
Vedi anche:Lesione midollo spinale:una proteina promuove il recupero funzionale
Inoltre, l’attivazione condizionale di BRAF nei neuroni cortico spinali ha consentito la germinazione e la rigenerazione degli assoni corticospinali in diversi modelli sperimentali di lesione del midollo spinale nei topi. Secondo Xiaofei Guan, MD, Ph.D., un ricercatore post-dottorato presso il BNI che ha condotto gli esperimenti, gli assoni CST appena germogliati hanno formato sinapsi con i circuiti spinali locali e hanno ulteriormente portato a un miglioramento del recupero funzionale motorio.
La rTMS sta emergendo come una strategia promettente per migliorare il recupero nei pazienti con lesioni del midollo spinale o cerebrali, ma i meccanismi di plasticità sottostanti e il pieno potenziale terapeutico di questi approcci rimangono sconosciuti.
Il team di ricerca BNI ha scoperto che un corso di sessioni giornaliere di rTMS ad alta frequenza attivava la segnalazione MAP2K e modulava l’espressione di una serie di fattori di trascrizione correlati alla rigenerazione allo stesso modo dell’attivazione genetica di BRAF. L’attività MAP2K endogena era necessaria per una migliore germinazione, rigenerazione e recupero funzionale di CST nei topi modello SCI trattati con HF-rTMS.
I ricercatori ritengono che questi risultati dimostrino collettivamente un ruolo centrale della segnalazione MAP2K nell’aumentare la capacità di crescita dei CSN maturi e suggeriscono che l’HF-rTMS potrebbe avere il potenziale per trattare le lesioni del midollo spinale modulando la segnalazione MAP2K.
Facilitare la rigenerazione degli assoni nel sistema nervoso centrale (SNC) danneggiato rimane un compito impegnativo. L’immagine è di pubblico dominio-
Il team BNI ha avviato studi clinici per testare il protocollo HF-rTMS su individui normodotati e pazienti con lesione del midollo spinale. In caso di successo, l’HF-rTMS potrebbe emergere come un’opzione di trattamento non invasiva e a basso rischio per facilitare la rigenerazione degli assoni, da sola o in combinazione con altri interventi aggiuntivi, per la SCI o altri individui che potrebbero trarre beneficio dalla riparazione dei circuiti del sistema nervoso centrale.
Fonte: Science
