I ricercatori che lavorano su terapie contro la sclerosi multipla dovrebbero concentrarsi sul blocco di due modi distinti che le cellule immunitarie utilizzano per attaccare i neuroni sani, secondo un nuovo studio pubblicato dalla rivista Cell Reports.
Nella sclerosi multipla, le cellule immunitarie degradano l’isolamento che protegge i neuroni, ma poco si sa su come le cellule immunitarie penetrano nella barriera emato-encefalica per arrivare ai neuroni. I ricercatori, guidati da Sarah Lutz dell’Università dell’Illinois al Chicago College of Medicine,Dritan Agalliu presso la Columbia University e Sunil Gandhi, presso la Università della California, Irvine, hanno scoperto due modi diversi in cui le cellule immunitarie hanno accesso ai neuroni e scatenano il caos.
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La sclerosi multipla è una malattia infiammatoria neurodegenerativa che colpisce circa 2,5 milioni di persone in tutto il mondo. Le cellule immunitarie si rivolgono contro il corpo e causano danni alla guaina mielinica, che racchiude i neuroni come l’isolamento su un filo. La perdita di mielina interferisce con la trasmissione dei segnali lungo le fibre nervose e compromette la funzione motoria, inclusa la deambulazione e la parola. I sintomi, che possono essere sporadici o progressivi, vanno da lievi a debilitanti.
I ricercatori hanno scoperto che due diversi tipi di cellule immunitarie, i linfociti Th1 e Th17, sono coinvolti nella degradazione della mielina intorno ai neuroni nella sclerosi multipla, ma non sapevano esattamente come queste cellule attraversassero la barriera emato-encefalica per accedere ai neuroni.
La barriera emato-encefalica non solo protegge il cervello, ma anche la colonna vertebrale e si riferisce al fatto che i vasi sanguigni che riforniscono il cervello e la colonna vertebrale sono praticamente impermeabili perché le cellule che formano quei vasi sanguigni – chiamate cellule endoteliali – sono fissate strettamente insieme in complessi proteici chiamati giunzioni strette. Questo impedisce ad alcune sostanze chimiche, microbi dannosi e cellule che circolano nel sangue di ottenere accesso al cervello e alla colonna vertebrale. Nei vasi sanguigni che riforniscono altri organi del corpo, le cellule endoteliali sono più liberamente legate l’una all’altra e le connessioni possono essere regolate per consentire lo scambio di molecole e cellule dal flusso sanguigno nei tessuti e viceversa.
“Nelle malattie autoimmuni come la sclerosi multipla, le cellule immunitarie che entrano nel cervello e nel midollo spinale causano malattie”, ha detto Lutz, assistente Professore di anatomia e biologia cellulare alla UIC College of Medicine e autore principale dell’articolo. “Una migliore comprensione di come queste cellule attraversano la barriera emato-encefalica ci aiuterà a sviluppare terapie specifiche per tenerle lontano”.
Per esplorare il modo in cui le cellule immunitarie Th1 e Th17 hanno accesso ai neuroni nella sclerosi multipla, Lutz e i suoi colleghi hanno esaminato la barriera emato-encefalica nei topi con encefalomielite autoimmune sperimentale – una versione murina della sclerosi multipla.
Hanno marchiato geneticamente le giunzioni strette di cellule endoteliali dei vasi sanguigni con una proteina fluorescente per esaminare se e in che modo, le giunzioni strette sono coinvolte nell’encefalomielite autoimmune in vivo nei loro topi. I ricercatori hanno osservato che le giunzioni strette erano significativamente deteriorate in presenza di cellule Th17 e che ciò avveniva all’inizio della malattia. Circa tre giorni dopo, Lutz e colleghi hanno scoperto che le cellule Th1 stavano accedendo e degradando mielina e neuroni – ma queste cellule non sono passate attraverso giunzioni strette come le cellule Th17. Invece, le cellule Th1 circolanti hanno raggiunto i neuroni attraversando le cellule endoteliali dei vasi sanguigni usando strutture specializzate di membrana cellulare chiamate caveole, piccole fosse o “grotte” presenti sulla superficie di molti tipi di cellule che aiutano a facilitare il passaggio di varie molecole e cellule in e / o attraverso le cellule. Nei topi con encefalomielite autoimmune ingegfnerizzati per essere privi di caveole, i ricercatori non hanno trovato cellule Th1 nel cervello e nel midollo spinale.
I ricercatori hanno concluao che le caveole sulle cellule endoteliali che costituiscono i vasi sanguigni sono necessarie per aiutare a traghettare le cellule Th1 attraverso la barriera emato-encefalica.
“Questa è la prima volta che abbiamo osservato in animali vivi in tempo reale, i diversi mezzi con cui questi due tipi di cellule ottengono accesso a mielina e nervi”, ha spiegato Lutz. “Ora che sappiamo come queste cellule arrivano ai neuroni, possono essere progettati farmaci o piccole molecole che interferiscono o bloccano ciascuno di questi processi per aiutare a trattare e possibilmente prevenire la sclerosi multipla”.
Dae Hwan Kim, Carl VL Olson, Kyle Ellefsen e Jennifer Bates, Università della California, Irvine e Julian Smith, Columbia University Medical Center, New York, sono coautori dell’articolo.
Fonte: Eurekalert
