La schizofrenia può essere correlata a cambiamenti del neurosviluppo, tra cui l’incapacità del cervello di creare un sistema vascolare appropriato, secondo un nuovo studio derivante da una partnership tra l’Istituto D’Or per la ricerca e l’istruzione, l’Università del Cile e l’Università Federale di Rio de Janeiro ( UFRJ).
I risultati dello studio ampliano la comprensione delle cause di questo disturbo grave e invalidante, che colpisce circa l’1% della popolazione mondiale.
“Una partnership tra gruppi brasiliani e cileni ci ha permesso di creare questo singolare studio, unendo le competenze sul neurosviluppo e la formazione dei vasi sanguigni per indagare sulla schizofrenia”, dice il neuroscienziato Stevens Rehen, ricercatore presso il D’Or Institute e UFRJ e uno dei coordinatori dello studio. Veronica Palma, dell’Università del Cile, ha condotto lo studio con Rehen e mette in evidenza che gli approcci combinati hanno permesso la creazione di un ambiente che riproduce l’ambiente durante lo sviluppo embrionale del cervello.
Lo studio è stato pubblicato il 22 febbraio sulla rivista Translational Psychiatry(Nature Publishing Group).
Caratterizzato da episodi di allucinazioni, pensieri confusi e delusioni, la schizofrenia non ha cura e il trattamento disponibile è solo parzialmente efficace. La ricerca delle cause della malattia può portare a nuove soluzioni terapeutiche e strumenti di diagnosi precoce.
Precedenti studi su cervelli post-mortem e campioni di sangue di pazienti con schizofrenia hanno indicato che il loro cervello mostra differenze in termini di vascolarizzazione. È anche noto che l’interazione tra vasi sanguigni e neuroni è essenziale per il corretto sviluppo del cervello, in quanto consente il corretto apporto di ossigeno e sostanze nutritive alle cellule neurali e rimuove le molecole potenzialmente dannose.
Il gruppo ha studiato la capacità delle cellule neurali umane di aiutare la formazione dei vasi sanguigni durante lo sviluppo del cervello. I ricercatori hanno usato cellule staminali pluripotenti indotte dall’uomo (iPS) create presso l’Istituto D’Or dalle cellule della pelle di tre pazienti con schizofrenia e tre persone senza il disturbo. Queste cellule sono state trasformate in cellule staminali neurali, che danno origine a cellule nervose. Inoltre, gli scienziati hanno anche usato le neurosfere – gruppi tridimensionali di cellule staminali neurali che iniziano a trasformarsi in neuroni.
Le cellule sono state coltivate in laboratorio e i ricercatori hanno controllato le molecole prodotte, in particolare quelle pro-angiogeniche, cioè le molecole che alimentano la produzione di nuovi vasi sanguigni. L’esperimento ha mostrato che le cellule neurali originate da pazienti schizofrenici producevano una minore quantità di queste sostanze. Questi pazienti hanno anche mostrato una compromissione della capacità di creare nuovi vasi, con bassa concentrazione di VEGFA, una delle più importanti molecole regolatrici dell’angiogenesi e una maggiore concentrazione di TIMP-1, una proteina antiangiogenica.
( Vedi anche:Schizofrenia: il legame tra dopamina e allucinazioni non è più un mistero).
“Questa è la prima dimostrazione del profilo dell’espressione di molecole angiogeniche utilizzando cellule staminali neurali derivate da pazienti con schizofrenia, che dimostra che questi pazienti hanno un profilo meno angiogenico rispetto ai controlli”, afferma Palma. “In effetti, questo modello di coltura cellulare può riprodurre ciò che accade in condizioni fisiologiche”.
Per verificare l’ipotesi che l’angiogenesi fosse compromessa nelle cellule dei pazienti con schizofrenia, è stato eseguito un secondo esperimento che consisteva nell’esporre le cellule epiteliali del cordone ombelicale umano alle sostanze prodotte dalle cellule nervose dell’esperimento precedente. Lo stesso è stato fatto con le uova di gallina, che servivano come modello in vivo.
Le cellule epiteliali del cordone ombelicale hanno una grande capacità di formare vasi sanguigni, così come la membrana appena sotto il guscio dell’uovo. Pertanto, sono stati scelti per verificare se le molecole prodotte dalle cellule staminali neurali dei pazienti alterano la capacità angiogenica delle cellule. I risultati di questo ulteriore esperimento hanno confermato i risultati dello studio: le sostanze prodotte dalle cellule nervose dei pazienti schizofrenici possono trattenere la capacità angiogenica delle cellule epiteliali.
“I progressi su questo argomento offrono nuove prospettive per il trattamento e la diagnosi della schizofrenia”, dice Rehenche insieme al suo team sta pianificando di valutare nuovi biomarcatori – cioè indicatori biologici, come molecole che suggeriscono la presenza della malattia – per identificare il disturbo indipendentemente dai sintomi.
“Questo è un approccio completamente nuovo sui meccanismi neuro-vascolari nei disturbi mentali”, conclude il ricercatore.
Fonte: Nature
