Immagine, questa foto mostra Dr. Abdelrahman Y. Fouda, Dr. Ruth B. Caldwell e ricercatore Zhimin Xu. Credito Phil Jones, Augusta University Senior Photographer.
Quando un trauma provoca un danno al nervo ottico, l‘eliminazione di un enzima noto per promuovere l’infiammazione sembra favorire il recupero secondo gli scienziati.
I ricercatori hanno mostrato per la prima volta in un modello murino di trauma del nervo ottico difficile da trattare, che la rimozione dell’enzima arginasi 2, che aumenta con l’infortunio, riduce la morte dei neuroni nella retina e la degenerazione delle fibre nervose che connettono i neuroni tra di loro e alla fine al cervello.
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Frontiers in Neuroscience.
“In questo momento, quando si verifica un infortunio al nervo ottico, non c’è molto che possiamo fare per aiutare l’occhio a guarire”, afferma la Dott.ssa Ruth B. Caldwell, biologa del Vascular Biology Center del Medical College of Georgia presso l’Università di Augusta .
“Sappiamo che non possiamo prevenire il danno iniziale. Ci sarà di conseguenza qualche danno acuto, ma eliminare questo enzima significa prevenire la successiva amplificazione della lesione originale. Il danno collaterale è inferiore”, dice Caldwell, corrispondente autore dello studio.
“I risultati chiariscono sia il ruolo di A2 nel danno retinico conseguente al trauma, sia l’evidenza del potenziale di A2 come obiettivo di trattamento logico”, scrivono gli scienziati.
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I nervi ottici collegano gli occhi al cervello e raccolgono gli impulsi che la retina genera dalla luce in modo che possiamo vedere. Al momento non esiste una terapia che si rivolga al trauma del nervo ottico.
Anche se si sa poco sulla funzione normale di A2, sembra che sia l’esatto opposto dell’arginase 1, una chiave enzimatica che aiuta il nostro fegato a eliminare l’ammoniaca. Come gli scienziati hanno recentemente scoperto, A1 può sopprimere l’infiammazione distruttiva che si verifica quando condizioni come il diabete e il glaucoma riducono il flusso sanguigno alla retina. Quando diminuiscono i livelli di A1, che si stanno riscontrando in una varietà di tipi di lesioni agli occhi, aumentano i livelli di A2 e così anche l’infiammazione e il danno.
Nel loro modello di lesione del nervo ottico, i ricercatori hanno trovato nuovamente un’espressione A2 aumentata dopo la lesione e che i neuroni nella retina e le cellule gangliari della retina, il tipo di cellula primaria nel nervo ottico, hanno iniziato a morire. Mentre alcuni decessi di cellule gangliari retiniche avvengono immediatamente dopo questo tipo di lesione, la distruzione può continuare per sette giorni o più, secondo gli scienziati.
“Livelli di A2 più alti, hanno anche aumentato l‘attivazione delle cellule gliali in seguito a lesioni. Le cellule gliali sono un tipo diverso di cellula cerebrale che nutre e in altro modo supporta i neuroni. Ma quando vengono attivati, rinunciano al loro ruolo di supporto”, dice Caldwell.
I risultati distruttivi si sono invertiti, quando i ricercatori hanno rimosso A2.
La perdita di neuroni diminuiva così come la degenerazione delle fibre nervose, chiamate assoni che collegavano le cellule gangliari della retina al cervello e l’attivazione gliale era ridotta. C’erano altri segni di supporto, come un aumento del fattore neurotrofico derivato dal cervello, noto anche per supportare la sopravvivenza di neuroni e assoni.
“Stiamo dimostrando per la prima volta che esiste una connessione tra il fattore neurotrofico derivato dal cervello e l’arginase 2“, afferma Dr Abdelrahman Y. Fouda, borsista postdottorato nel laboratorio di Caldwell e coautore dello studio.
“Abbiamo alcune prove che probabilmente gli assoni cercano di riparare se stessi”, Caldwell aggiunge su questi primi indicatori della capacità dei neuroni di riconnettersi tra loro e alla fine il cervello.
C’era anche più proteina associata alla crescita GAP43, che è nota per aiutare gli assoni a rigenerarsi. In effetti, gli scienziati hanno scoperto che un fattore neurotrofico derivato dal cervello è in grado di favorire il nervo ottico a sua volta, aiutando ad aumentare i livelli di GAP43. La delezione di A2 inibisce anche gli aumenti dei livelli di promotori dell’infiammazione associati alle lesioni come l’interleuchina.
“Abbiamo già visto A2 aumentare in altri tipi di lesioni“, afferma Caldwell, riferendosi a problemi che includono anche il danno alla retina che si verifica nei neonati prematuri e la retinopatia ischemica riscontrata in condizioni come il diabete.
“Quello che sappiamo ora è che quando cancelliamo A2, il recupero del nervo ottico migliora”, dice Caldwell.
Ad oggi in tutti i loro modelli che includono il trauma del nervo ottico, quando i livelli di A2 salgono, quelli di A1 scendono.
Fonte, Frontiers in Neuroscience
