Una nuova ricerca dimostra che il glioma, il più letale dei tumori cerebrali umani, aumenta la sua crescita dirottando alcuni meccanismi della neuroplasticità che normalmente aiutano il cervello a formare nuove sinapsi.
Secondo un nuovo studio condotto dai ricercatori della Scuola di Medicina dell’Università di Standford, il glioma cresce con l’aiuto dell’attività nervosa nella corteccia cerebrale.
Lo studio, condotto sui topi con gliomi umani impiantati nei loro cervelli, è il primo a dimostrare la stimolazione della crescita tumorale dall’attività cerebrale.
” E’ raro che la funzione primaria di un organo possa guidare la crescita dei tumori al suo interno”, ha detto Michelle Monje, MD, PhD, autore senior del nuovo studio e assistente professore di neurologia presso la Scuola di Medicina. “Noi non pensiamo ad esempio, che la produzione della bile possa promuovere la crescita del cancro al fegato o che respirando si possa promuovere la crescita del cancro del polmone”, ha detto il ricercatore. “Ma abbiamo dimostrato che la funzione del cervello è alla guida di questi tumori cerebrali”.
I gliomi sono la principale causa di morte per tumore cerebrale nei bambini e negli adulti. I tassi di sopravvivenza sono scarsamente migliorati negli ultimi 30 anni. ” Clinicamente, combattere i gliomi è come combattere un incendio nella foresta”, ha detto Monje, che è anche un neuro-oncologo pediatrico al Lucile Packard Children Hospital di Stanford, dove si prende cura dei pazienti con questi tumori.
“I nostri nuovi risultati indicano che questo fuoco metaforico della foresta è difficile da spegnere perché c’è qualcosa di simile alla benzina che filtra dal terreno”, ha aggiunto il ricercatore.
Il team di ricerca ha identificato una proteina specifica, chiamata neuroligin-3, che è in gran parte responsabile dell’aumento della crescita tumorale associata con l’attività neuronale nella corteccia cerebrale. Neuroligin-3 ha avuto effetti simili in tutti i diversi tipi di gliomi ad alto grado, nonostante il fatto che questi tumori hanno caratteristiche molecolari e genetiche differenti. “Vedere un fattore microambientale che influenza tutte queste classi ben distinte di gliomi, è stata una grande sorpresa “, ha detto Monje.
E l’identità del fattore era anche inaspettata. Nel tessuto sano, neuroligin-3 aiuta a dirigere la formazione e l’attività delle sinapsi, giocando un ruolo importante nella capacità del cervello di rimodellare se stesso. Il nuovo studio ha dimostrato che una forma secreta di neuroligin-3 promuove la crescita tumorale. “Questo gruppo di tumori dirotta un meccanismo di base della neuroplasticità”, ha spiegato Monje
. Utilizzando la stimolazione luminosa optogenetics, i ricercatori hanno inserito proteine sensibili alla luce in neuroni specifici. Nella corteccia cerebrale dei topi con queste proteine fotosensibili, la squadra ha impiantato cellule tumorali di glioblastoma umano corticale pediatrico. Dopo che i tumori si sono affermati, i neuroni vicino ai tumori sono stati attivati con la luce. Il team ha quindi confrontato la crescita del tumore tra questi topi e un gruppo di controllo con tumori impiantati, ma senza l’attivazione dei neuroni. Aumento della proliferazione tumorale e crescita dei tumori nei topi che hanno ricevuto la neurostimolazione via optogenetics, erano i risultati derivati dall’attività neuronale.
” Abbiamo dimostrato che la funzione del cervello è alla guida di questi tumori cerebrali”, dice Monje. Il team ha eseguito esperimenti di follow-up su fette di cervello di topo per identificare i fattori secreti che hanno consentito alle cellule del tumore di proliferare e, in seguito, ha condotto analisi biochimiche per identificare neuroligin-3.
La sperimentazione ha confermato che la proteina ha stimolato la crescita del tumore in campioni di diversi tipi di gliomi in coltura.
Inoltre, i ricercatori hanno esaminato i dati derivati dal The Cancer Genome Atlas, una grande banca dati della genetica del cancro umano ed hanno trovato che più attività di neuroligin-3 gene era collegata a una minore sopravvivenza tra i pazienti con questi tumori.
I risultati dello studio potrebbero aprire le porte a nuovi trattamenti del glioma ad alto grado. In teoria, i risultati indicano che i nei pazienti con glioma, un sedativo per ridurre l’attività neurale potrebbe ridurre la crescita del tumore al cervello, ma è improbabile che questa teoria possa essere accettata come terapia del cancro sia per ragioni etiche che pratiche.
” Un approccio migliore”, ha detto Monje, ” sarebbe quello di sviluppare farmaci che bloccano specificamente le attività stimolanti i tumori di neuroligin-3, come ad esempio un farmaco che arresta la secrezione della proteina nella zona attorno alle cellule tumorali”.
Fonte: Neuronal Activity Promotes Glioma Growth through Neuroligin-3 Secretion. Humsa S. Venkatesh, Tessa B. Johung, Viola Caretti, Alyssa Noll, Yujie Tang, Surya Nagaraja, Erin M. Gibson, Christopher W. Mount, and others. Cell, 2015.DOI:10.1016/j.cell.2015.04.012
