(Epilessia-Immagine:Credito: Ziniu Chen, Comunicazioni universitarie).
I ricercatori della School of Medicine dell’Università della Virginia hanno scoperto un processo di riparazione precedentemente sconosciuto nel cervello che sperano possa essere sfruttato e potenziato per trattare le lesioni cerebrali legate alle convulsioni.
I comuni farmaci per prevenire le convulsioni non funzionano per circa un terzo dei pazienti con epilessia, quindi sono assolutamente necessari nuovi e migliori trattamenti per tali lesioni cerebrali. La scoperta della UVA identifica una potenziale strada, ispirata alla risposta immunitaria naturale del cervello.
Usando l’imaging ad alta potenza, i ricercatori sono stati in grado di vedere, per la prima volta, che le cellule immunitarie chiamate microglia non stavano solo rimuovendo il materiale danneggiato dopo le crisi sperimentali, ma sembravano effettivamente guarire i neuroni danneggiati.
“C’è stato un crescente supporto generico per l’idea che la microglia potrebbe essere utilizzata per migliorare le convulsioni, ma mancano prove dirette e visualizzate su come potrebbero farlo”, ha affermato il ricercatore Ukpong B. Eyo del Dipartimento di Neuroscienze della UVA, UVA Brain Istituto e Centro della UVA per l’immunologia cerebrale e glia, o BIG. “I nostri risultati indicano che la microglia potrebbe non semplicemente eliminare i detriti, ma fornire un supporto strutturale per l’integrità neuronale che potrebbe avere implicazioni anche oltre l’ambito delle convulsioni e dell’epilessia“.
Una risposta sorprendente alle convulsioni
Le nuove scoperte provengono da una collaborazione di scienziati della UVA, della Mayo Clinic e della Rutgers University. I ricercatori hanno usato una tecnica di imaging avanzata chiamata microscopia a due fotoni per esaminare cosa è successo nel cervello dei topi di laboratorio dopo gravi crisi epilettiche. Quello che hanno visto è stato strano e inaspettato: piuttosto che semplicemente ripulire i detriti, la microglia ha iniziato a formare sacche. Questi sacchetti non hanno inghiottito materiale danneggiato, come fanno molte cellule immunitarie. Invece, hanno iniziato a tendere ai dendriti rigonfi, i rami delle cellule nervose che trasmettono gli impulsi nervosi. Non stavano rimuovendo i detriti, ma sembravano guarire le lesioni.
Questi strani piccoli sacchetti – che gli scienziati hanno chiamato “sacchetti per il processo microgliale” – sono rimasti bloccati per ore. Spesso si rimpicciolivano, ma stavano chiaramente facendo qualcosa di benefico, perché i dendriti che prendevano di mira finivano per sembrare migliori e più sani di quelli che non avevano afferrato.
“Non abbiamo trovato che la microglia “mangiasse” gli elementi neuronali in questo contesto”, ha detto Eyo. “Piuttosto, abbiamo visto una forte correlazione tra queste interazioni e una risoluzione strutturale dei neuroni feriti che suggerisce un processo di ‘guarigione‘”.
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Le nuove intuizioni sulla risposta immunitaria del cervello indirizzano gli scienziati verso nuove direzioni promettenti. “Sebbene questi risultati siano entusiasmanti, c’è ancora molto da indagare su di essi. Ad esempio, restano da identificare i meccanismi precisi che regolano le interazioni. Inoltre, al momento, la funzione di “guarigione” è suggerita dai risultati di correlazione e sono necessari studi più definitivi per certificare la natura della ‘guarigione'”, ha detto Eyo. “Se è possibile rispondere a queste domande, questi risultati forniranno una motivazione per lo sviluppo di approcci per migliorare questo processo… in contesti di crisi”.
Eyo ha già ricevuto due sovvenzioni per un totale di quasi $ 5 milioni dal National Institutes of Health per continuare il suo studio sulla microglia. Il finanziamento gli consentirà di studiare come le cellule immunitarie aiutano a regolare la funzione vascolare, che potrebbe essere importante in malattie come l’Alzheimer e il loro ruolo nei disturbi dell’iperattività cerebrale, come le convulsioni febbrili che possono scatenare l’epilessia.
“Con questo nuovo finanziamento, siamo ansiosi di chiarire i ruoli della microglia nei disturbi convulsivi e nella funzione vascolare”, ha affermato il ricercatore. “Il continuo investimento della UVA nella ricerca neuroscientifica fornisce una sede adatta per la ricerca del nostro laboratorio”.
I ricercatori hanno pubblicato i loro risultati sulla rivista scientifica Cell Reports.
Fonte:Cell Reports
