Decifrare ciò che causa la degenerazione delle cellule cerebrali nel morbo di Parkinson è ancora una sfida per gli scienziati. Ora, un team guidato da uno scienziati dello Scripps Research Institute (TSRI), ha individuato un fattore chiave per il controllo dei danni alle cellule cerebrali in un modello murino della malattia di Parkinson. La scoperta potrebbe portare a nuovi bersagli per la malattia.
Il team, guidato dal neuroscienziato TSRI Bruno Conti, descrive il lavoro in un articolo pubblicato online il 19 novembre 2012,sulla rivista Journal of Immunology .
La malattia di Parkinson colpisce circa l’uno per cento delle persone oltre i 60 anni,oltre ad alcuni pazienti anche più giovani. La malattia è caratterizzata dalla perdita di neuroni che producono dopamina principalmente nella substantia nigra pars compacta , una regione del cervello di regolazione e coordinamento del movimenti .
Tra le cause note della malattia di Parkinson ci sono diversi geni e alcune tossine. Tuttavia, la maggior parte dei casi con malattia di Parkinson rimangono di origine ignota e questo ha portato i ricercatori a credere che la malattia può derivare da una combinazione di fattori genetici e ambientali.
Neuroinfiammazione ed i suoi mediatori, sono stati recentemente indagati per il loro contributo alla perdita di neuroni nel Parkinson, ma come questi fattori danneggiano preferenzialmentei neuroni dopaminergici, non è ancora chiaro.
Esecuzione dei collegamenti
Conti e il suo team sono stati alla ricerca di percorsi biologici che potrebbero collegare la risposta infiammatoria del sistema immunitario al danno rilevato in neuroni dopaminergici. Dopo la ricerca genomica da un database umano , l’attenzione della squadra è stata catturata da un gene codificante una proteina nota come interleuchina-13 recettore alfa 1 catena (IL-13Ra1) che si trova nel locus PARK12, che è stato collegato al Parkinson.
IL-13rα1 è una catena recettore di interleuchina 13 (IL-13) e interleuchina 4 (IL-4), due citochine studiate per il loro ruolo di mediatori delle reazioni allergiche e per la loro azione antinfiammatoria.
Con ulteriori studi, i ricercatori hanno fatto la scoperta sorprendente che nel cervello di topo, IL-13Ra1 si trova solo sulla superficie dei neuroni dopaminergici.
Gli scienziati hanno creato esperimenti a lungo termine usando un modello murino in cui l’infiammazione cronica periferica era causa sia di neuroinfiammazione che di perdita di neuroni dopaminergici, in una condizione simile a quella osservata nella malattia di Parkinson. Il team ha esaminato topi con o privi di IL-13Ra1 e poi confrontato il numero di neuroni dopaminergici nella regione di interesse del cervello.
I ricercatori si aspettavano di verificare che senza il recettore di IL-13 sarebbe aumentata l’infiammazione e peggiorata la perdita neuronale. Al contrario, i neuroni sono migliorati.
“Siamo rimasti molto sorpresi in un primo momento”, ha continuato Conti. ” perché abbiamo capito che c’era qualcosa di nuovo in corso.”
Dato che le cellule senza il recettore non presentavano danni, il gruppo successivo è stata esplorato per verificare se quando i neuroni dopaminergici esprimono IL-13Rα1 esposti a IL-13 o IL-4 poteva essere danneggiati. Ma l’esposizione a IL-13 o IL-4 da sola, non ha indotto danni.
Tuttavia, quando gli scienziati hanno esposto i neuroni a composti ossidativi, hanno trovato che sia IL-13 che IL-4 hanno migliorato gli effetti citotossici dello stress ossidativo.
“Questo aiuta finalmente a capire un meccanismo di base della maggiore suscettibilità e la perdita preferenziale di neuroni dopaminergici a causa dello stress ossidativo associato a neuroinfiammazione”.
La scoperta inoltre dimostra che citochine antinfiammatorie potrebbero contribuire alla perdita neuronale. Nel loro articolo, gli autori fanno notare che non si propone che l’infiammazione è ” benigna”, ma che l’IL-13 e IL-4 possono essere dannosi per i neuroni che esprimono IL-13Rα1, nonostante la loro capacità di ridurre in ultima analisi, l’infiammazione. “Si potrebbe dire che non è la caduta che ti fa male, ma come ci si ferma”, ha detto Conti.
Altri indizi
Insieme a questi risultati, ulteriori indizi suggeriscono che l’IL-13 sistema recettoriale potrebbe essere un attore importante nel Parkinson. Per esempio, alcuni studi mostrano che il Parkinson è più frequente nei maschi, e il gene per IL-13Rα1 si trova sul cromosoma X, dove è più probabile che varianti genetiche colpiscono i maschi.
E, anche se non è definitivo, altri studi hanno suggerito che la malattia di Parkinson potrebbe essere più comune tra chi soffre di allergie. Dal momento che IL-13 svolge un ruolo nel controllare l’infiammazione allergica, Conti si chiede se la IL-13 sistema recettoriale, potrebbe spiegare questa correlazione.
Se ulteriori ricerche confermeranno che IL-13 recettore agisce in un modo simile nei neuroni dopaminergici umani così come nei topi, la scoperta potrebbe aprire la strada per affrontare la causa della malattia di Parkinson. I ricercatori potrebbero, per esempio, trovare che i farmaci che bloccano i recettori di IL-13 sono utili nel prevenire la perdita di cellule dopaminergiche durante la neuroinflammazione. E poiché il recettore di IL-13 forma un complesso con l’IL-4 recettore alfa, questo potrebbe anche essere un obiettivo di interesse.
Questa ricerca è stata finanziata dal Medical Ellison Fondazione; National Institutes of concede Salute AG028040 e DA030908, e il Ministero della Pubblica Istruzione, Cultura, Sport, Scienza e Tecnologia del Giappone.
Fonte: J Immunol , 19 novembre 2012 DOI:10.4049/jimmunol.1102150
, ha individuato un fattore chiave per il controllo dei danni alle cellule cerebrali in un modello murino della malattia di Parkinson. La scoperta potrebbe portare a nuovi bersagli per la malattia.){kind=link}