Immagine, Dietmar Fischer (a sinistra) e Marco Leibiger studiano nuovi meccanismi che consentono la rigenerazione dei nervi feriti. Credito: RUB, Kramer.
Le lesioni alle fibre nervose nel cervello, nel midollo spinale e nei nervi ottici di solito causano perdite funzionali poiché le fibre nervose non sono in grado di rigenerarsi.
Un team del Dipartimento di Fisiologia cellulare della Ruhr-Universität Bochum (RUB) guidato dal Professor Dietmar Fischer, ha decifrato nuovi meccanismi che consentono la rigenerazione di tali fibre. Ciò potrebbe aprire la strada a nuovi approcci terapeutici per lesioni al cervello, al nervo ottico e al midollo spinale.
I ricercatori hanno riferito di questi risultati nella rivista Nature Communications Biology il 23 agosto 2019.
L’intervento sulle proteine ha effetti desiderati e indesiderati
Il cervello, il midollo spinale e i nervi ottici vengono definiti collettivamente sistema nervoso centrale. Le fibre nervose, chiamate assoni, non sono in grado di ricrescere in seguito a lesioni, il che significa che il danno è permanente.
“È possibile ripristinare parzialmente la capacità rigenerativa delle cellule nervose nel sistema nervoso centrale eliminando la proteina inibente PTEN”, spiega Dietmar Fischer. “Tuttavia, un knockout di questo tipo innesca anche molte reazioni diverse nelle cellule allo stesso tempo, che spesso portano al cancro“.
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Di conseguenza, l’inibizione diretta di questa proteina non è adatta per approcci terapeutici nell’uomo.
Inoltre, il meccanismo originariamente postulato alla base della rinnovata capacità rigenerativa degli assoni a seguito del knockout PTEN non ha potuto essere confermato in ulteriori studi,
Durante lo studio di questo meccanismo ancora poco chiaro, i ricercatori con sede a Bochum, sono stati in grado di dimostrare per la prima volta che il knockout di PTEN inibisce significativamente un enzima chiamato glicogeno sintasi chinasi 3, GSK3 in breve.
Questo enzima, a sua volta, blocca un’altra proteina chiamata proteina 2 del mediatore di risposta alla collapsina, CRMP2. Ciò significa che il knockout PTEN impedisce a CRMP2 di essere inibito da GSK3.
“Se impediamo direttamente questo secondo passaggio, ovvero, fermiamo l’inibizione di CRMP2, possiamo anche ottenere l’effetto di promozione della rigenerazione in un modo più specifico”, spiega Dietmar Fischer.
L’attivazione di CRMP2 stesso non ha effetti cancerogeni.
Approcci per nuovi farmaci
“Sebbene finora abbiamo mostrato questi effetti solo nei topi geneticamente modificati e utilizzando approcci di terapia genica, questi risultati aprono varie possibilità per lo sviluppo di nuovi approcci farmacologici”, spiega il neurofarmacologo Dietmar Fischer. Ulteriori studi nel suo dipartimento stanno indagando queste opzioni.
Fonte, Ruhr-Universität
