Le condizioni autoimmuni come la sclerosi multipla (SM) sono disturbi del sistema immunitario associati in questo caso alla demielinizzazione del sistema nervoso centrale (SNC). Il termine demielinizzazione descrive il danno allo strato che ricopre le fibre nervose nel cervello e nel midollo spinale.
Recentemente, i ricercatori medici hanno esplorato il potenziale del trattamento di queste malattie trapiantando cellule ematopoietiche autologhe o cellule staminali del sangue (cioè cellule immature presenti nel sangue periferico e nel midollo osseo dei pazienti). Sebbene questo possibile trattamento sia stato al centro di vari studi, i suoi effetti e le basi cellulari rimangono poco compresi.
I ricercatori della Stanford University School of Medicine hanno recentemente condotto uno studio volto a comprendere meglio come questo trattamento potrebbe agire sul sistema nervoso centrale in un modello murino di SM, chiamato encefalomielite autoimmune sperimentale (EAE).
I loro risultati, pubblicati su Nature Neuroscience, suggeriscono che il trapianto di cellule ematopoietiche potrebbe aiutare a rafforzare la funzione mieloide neuroprotettiva, che a sua volta potrebbe portare al miglioramento dei sintomi neurologici.
“Il trapianto di cellule ematopoietiche autologhe derivate dal paziente è attualmente oggetto di studio come opzione terapeutica promettente per la sclerosi multipla resistente al trattamento”, ha dichiarato a Medical Xpress Marius Mader, autore principale dello studio. “Tuttavia, finora non si sa molto sui processi cellulari o molecolari sottostanti all’interno del sistema nervoso centrale. Questo ci ha ispirato a esplorare i meccanismi che potrebbero portare alla remissione“.
Nei loro studi precedenti, Mader e i suoi colleghi nel laboratorio dell’autore senior Marius Wernig, hanno studiato approfonditamente l’attecchimento delle cellule ematopoietiche periferiche nel cervello. Questo è il processo attraverso il quale queste cellule si differenziano verso la linea mieloide, finendo per assomigliare alla microglia naïve.
Nell’ambito del loro recente studio, i ricercatori hanno deciso di indagare la possibilità che un processo simile si verifichi anche dopo il trapianto di cellule ematopoietiche in animali EAE, studiando quindi specificamente l’impatto dei trapianti sulle malattie neuroinfiammatorie croniche che colpiscono il sistema nervoso centrale.
“Abbiamo modellato i trapianti autologhi di cellule ematopoietiche, che vengono eseguiti in pazienti umani, mediante il trapianto di cellule di midollo osseo intero in un modello murino di SM“, ha spiegato Mader. “In un altro gruppo sperimentale, abbiamo combinato questo trapianto con la somministrazione di un farmaco che avevamo precedentemente scoperto aumentare l’incorporazione di cellule mieloidi derivate da donatori nel sistema nervoso centrale, portando così a un tasso più elevato di sostituzione della microglia“.
Un ulteriore metodo di analisi utilizzato da Mader e dai suoi collaboratori prevedeva l’isolamento di singoli nuclei dalle cellule del midollo spinale di topo, per poi estrarre e sequenziare il loro RNA. Questa tecnica ha permesso ai ricercatori di esaminare l’espressione dei geni in migliaia di singole cellule.
“Siamo stati entusiasti di vedere che il nostro modello di trapianto di cellule ematopoietiche ha portato a un miglioramento clinico, fornendo quindi supporto preclinico per questa strategia terapeutica in linea con i risultati degli studi clinici su pazienti con sclerosi multipla“, ha affermato Mader. “Questo effetto clinico è stato accompagnato da una riduzione dei cambiamenti neuroinfiammatori e da un aumento dei cambiamenti molecolari neuroprotettivi in diverse popolazioni di cellule neurali, come astrociti e oligodendrociti“.
Sorprendentemente, Mader e i suoi colleghi hanno scoperto che, aumentando l’efficienza con cui le cellule mieloidi derivate da donatori venivano sottoposte ad attecchimento, utilizzando il loro approccio di sostituzione della microglia, potevano consolidare ulteriormente gli effetti positivi dei trapianti di cellule. A seguito dei loro interventi, hanno osservato anche cambiamenti significativi nella composizione delle sottopopolazioni di cellule mieloidi.
Nel complesso, i risultati raccolti da questo gruppo di ricerca suggeriscono che il trapianto di cellule ematopoietiche potrebbe avere effetti positivi sulla SM e su altre condizioni infiammatorie croniche che colpiscono il sistema nervoso centrale. In futuro, potrebbero quindi aprire la strada a nuovi studi clinici progettati per testare ulteriormente questa promettente opzione terapeutica, contribuendo potenzialmente alla sua diffusione su vasta scala.
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“I nostri dati suggeriscono che la manipolazione delle popolazioni di cellule mieloidi nel sistema nervoso centrale potrebbe essere una futura direzione terapeutica per i disturbi neuroinfiammatori cronici”, ha aggiunto Mader. “Siamo motivati a comprendere ulteriormente le basi biologiche e i meccanismi che coinvolgono il reclutamento e la differenziazione delle cellule ematopoietiche periferiche nel cervello e nel midollo spinale”.
Fonte:Nature Neuroscience