Glioma-Immagine Credit Public Domain-
Il glioma è uno dei tumori cerebrali primari maligni più aggressivi. Una caratteristica comune del glioma è la presenza di convulsioni intermittenti localizzate denominate epilessia correlata al glioma, che è nota per promuovere la crescita del tumore. Tuttavia, il meccanismo coinvolto a livello molecolare non è ancora chiaro.
Un team guidato da ricercatori del Baylor College of Medicine riferisce sulla rivista Neuron che i tumori dei pazienti con crisi epilettiche possono interferire con la capacità dei neuroni circostanti di gestire il potassio, uno ione importante nella comunicazione neuronale. L’interruzione di questa normale funzione neurale guida le convulsioni, che favoriscono la progressione della malattia.
“La nostra ricerca ha coinvolto sia pazienti umani che modelli animali. Abbiamo iniziato la nostra indagine analizzando i dati raccolti da pazienti umani, quindi abbiamo modellato ciò che abbiamo trovato nei modelli animali e infine siamo tornati ai pazienti umani. In collaborazione con il Dr. Ganesh Rao, Marc J. Shapiro Professore e Cattedra di Neurochirurgia presso Baylor, abbiamo applicato il sequenziamento dell’RNA a cellula singola per determinare l’espressione genica del tumore e analizzato le registrazioni intraoperatorie dell’attività cerebrale del glioma umano, nonché altre tecniche“, ha affermato la prima autrice Rachel Naomi Curry, laureata studente nel laboratorio del Dr. Benjamin Deneen a Baylor.
Il team ha scoperto che i pazienti che hanno convulsioni hanno una maggiore espressione di geni coinvolti nella formazione di connessioni neuronali o sinapsi. Mentre si muovevano per studiare questi geni in modo più dettagliato nei modelli animali, i ricercatori hanno identificato uno dei geni, IGSF3, come il driver che ha mediato le convulsioni nel glioma.
“In collaborazione con il Dr. Jeff Noebels, Cullen Trust for Health Care Endowed Chair in Neurogenetics e Direttore del Blue Bird Circle Developmental Neurogenetics Laboratory presso il Baylor, abbiamo scavato più a fondo per comprendere il meccanismo che porta alle convulsioni. “Abbiamo scoperto che IGSF3 interrompe la capacità di cellule tumorali di gestire il potassio”, ha detto Curry.
“Normalmente, dopo che i neuroni si attivano, gli astrociti assorbono il potassio nell’ambiente circostante. Ma l’IGSF3 sopprime la capacità di queste cellule di assorbire il potassio, il che porta al suo accumulo e quindi alle convulsioni“.
“Quando abbiamo esaminato altri geni che gestiscono il potassio, abbiamo scoperto che c’è una grande perdita di questi geni nelle cellule tumorali di pazienti che hanno convulsioni. Questo è specifico per i pazienti con convulsioni”, hanno spiegato Deneen e il Dr. Russell J. e Marian K. Blattner, Cattedra di neurochirurgia e Direttrice del Center for Cancer Neuroscience presso il Baylor. Deen è anche l’autore corrispondente del documento.
Vedi anche:Glioma di alto grado: biomarkers del sangue lo identificano
Inoltre, i ricercatori hanno cercato la posizione in cui sono iniziate le crisi nel cervello. Hanno scoperto che nei modelli animali che hanno convulsioni, le cellule tumorali sono molto più vicine e più radicate nei neuroni rispetto ai modelli che non hanno convulsioni. “La stretta interazione tra i neuroni e le cellule proliferanti del tumore innesca le convulsioni”, ha detto Curry.
“L’analisi delle registrazioni cerebrali di pazienti che hanno avuto convulsioni ha mostrato che sono iniziate dove le cellule tumorali erano vicine e hanno interagito con i neuroni, confermando i risultati nei modelli animali“, ha detto Deneen. “I nostri studi rivelano che la progressione del tumore e le convulsioni sono innescate dall’interruzione della manipolazione del potassio. I risultati supportano ulteriori studi su nuove strategie per controllare le convulsioni e la crescita del tumore”.
Fonte:Neuron
