Propionato/Cellule nervose-Immagine Credit Public Domain-
Nelle malattie infiammatorie del sistema nervoso periferico, lo stress ossidativo e la neurodegenerazione sono i principali fattori che determinano disabilità clinica a lungo termine. Il propionato agonista del recettore degli acidi grassi 3 esercita un effetto neuroprotettivo e neurorigenerativo nel sistema nervoso periferico mediante acetilazione dell’istone. I risultati di iun nuovo studio descrivono un percorso per raggiungere la neuroprotezione per i pazienti con neuropatie immuno-mediate e hanno implicazioni terapeutiche significative per questo gruppo di pazienti.
Alcune malattie autoimmuni attaccano i nervi delle braccia e delle gambe. I ricercatori con sede a Bochum stanno perseguendo un nuovo approccio per contrastare questo danno.
I ricercatori del St. Josef Hospital Bochum hanno dimostrato in esperimenti di laboratorio che il propionato, cioè il sale di un acido grasso a catena corta, può proteggere i nervi e aiutarli a rigenerarsi. I risultati potrebbero essere utili per il trattamento di malattie autoimmuni che causano danni alle cellule nervose, come la polineuropatia demielinizzante infiammatoria cronica (CIDP). Il propionato viene prodotto naturalmente nell’intestino quando la fibra alimentare viene scomposta.
In studi precedenti, un team dello stesso dipartimento del St. Josef Hospital Bochum, clinica dell’Università Ruhr di Bochum, in Germania, aveva già dimostrato che le persone con sclerosi multipla (SM) sono carenti di propionato e possono trarre beneficio dall’assunzione di propionato aggiuntivo.
Di conseguenza, la sostanza potrebbe essere utile anche per i pazienti con CIDP.
Il gruppo guidato dal Dr. Thomas Grüter e dal Dr. Kalliopi Pitarokoili della clinica neurologica del St. Josef Hospital ha pubblicato i risultati sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences degli Stati Uniti d’America.
Il propionato riduce la morte cellulare negli esperimenti di coltura cellulare
I pazienti con CIDP soffrono di disturbi sensoriali, debolezza muscolare e dolore. La causa del disturbo non è completamente compresa. Il sistema immunitario attacca i nervi delle braccia e delle gambe. La guaina nervosa, un rivestimento isolante attorno alle cellule nervose, viene scomposta e alla fine le cellule muoiono. “I farmaci attualmente disponibili sul mercato sono molto costosi e agiscono principalmente sul sistema immunitario”, afferma Thomas Grüter. “Non è ancora disponibile una terapia che protegga i nervi e favorisca la rigenerazione“.
Nel presente studio, il team di Thomas Grüter ha ora esplorato l’effetto protettivo del propionato nella coltura cellulare e negli esperimenti sugli animali. Il gruppo ha isolato dai ratti i due tipi cellulari più importanti del sistema nervoso periferico: cellule nervose e cellule di Schwann; queste ultime formano la guaina delle cellule nervose.
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I ricercatori hanno coltivato i due tipi di cellule separatamente e le hanno esposte a stress ossidativo che di solito provoca danni alle cellule. Il team ha trattato alcune colture cellulari con propionato e ha confrontato gli effetti con colture non trattate. Un numero significativamente inferiore di cellule è morto nelle colture trattate. Inoltre, le cellule sono ricresciute più rapidamente dopo il trattamento rispetto a quando non era stato somministrato propionato. Gli esperimenti sugli animali hanno confermato questi risultati: dopo la somministrazione di propionato, le cellule nervose avevano una migliore protezione contro il danno ossidativo.
Immagine: crescita delle cellule nervose con (sinistra) e senza somministrazione di propionato (destra). Crediti: Dr. Thomas Grüter e Niklas Rilke
I ricercatori hanno anche ottenuto nuove informazioni sul meccanismo dell’azione del propionato. Hanno dimostrato che la sostanza prende di mira il recettore FFAR3 sulla superficie delle cellule nervose e delle cellule di Schwann e influenza anche la lettura del DNA tramite molecole di istoni. Questo produce nuovi enzimi e proteine che proteggono dalle influenze dannose e aiutano a riparare i danni.
Spiegano gli autori:
“Nelle neuropatie infiammatorie, lo stress ossidativo provoca la morte neuronale e delle cellule di Schwann (SC) promuovendo la neurodegenerazione precoce e la disabilità clinica. Il trattamento con il propionato di acidi grassi a catena corta ha mostrato un significativo effetto immunoregolatore e neuroprotettivo nei pazienti con sclerosi multipla. Effetti simili sono stati descritti per i pazienti con polineuropatia demielinizzante infiammatoria cronica (CIDP). Pertanto, la sopravvivenza delle cellule di Schwann e la crescita dei gangli della radice dorsale (DRG) sono state valutate in vitro dopo il trattamento con propionato e l’applicazione di H2O2 o S-nitroso-N-acetil-DL-penicillamina (SNAP) per valutare la neuroprotezione. Inoltre, il trattamento con propionato ha portato a una maggiore neurorigenerazione con concomitante espressione della proteina 43 associata alla crescita. Siamo stati in grado di dimostrare un effetto antiossidante e neurorigenerativo del propionato su SC e DRG mediato dall’espressione di istone acetilasi indotta da FFAR3. I nostri risultati descrivono un percorso per raggiungere la neuroprotezione/neurorigenerazione rilevante per i pazienti con neuropatie immuno-mediate“.
I risultati di studi precedenti con pazienti con SM hanno suggerito ai ricercatori di Bochum che il propionato potrebbe avere un effetto benefico sui pazienti con CIDP. Il gruppo di ricerca guidato dal Professor Aiden Haghikia aveva dimostrato che l‘assunzione di propionato ha un effetto antinfiammatorio nelle persone con sclerosi multipla e riduce il tasso di recidiva.
Fonte:PNAS
