(Sclerosi multipla-Astrociti-Immagine Credit Public Domain).
Un team di ricerca dell’Università della California, la Riverside School of Medicine, ha identificato un percorso che coinvolge gli astrociti, una classe di cellule di supporto del sistema nervoso centrale, che potrebbe far luce sul motivo per cui le convulsioni si verificano in un sottoinsieme di pazienti con sclerosi multipla o SM.
I risultati dello studio, disponibili in ASN Neuro, migliorano la comprensione scientifica di come si manifestano le convulsioni nella SM e potrebbero fornire le basi per migliori terapie per gestire le convulsioni resistenti al trattamento nella SM e in altre malattie cerebrali.
Caratterizzata da un progressivo declino episodico della funzione neurologica, la Sclerosi Multipla colpisce più di 900.000 persone negli Stati Uniti. Questa malattia autoimmune danneggia la guaina grassa – la mielina – che protegge le fibre nervose e ostacola la velocità dei segnali nel sistema nervoso centrale. Sebbene non sia considerato classicamente un sintomo che definisce la malattia, le convulsioni si verificano tre volte più spesso nei pazienti con SM rispetto agli individui sani e possono far presagire una riacutizzazione dei sintomi. I pazienti con SM che soffrono di convulsioni hanno anche una ridotta qualità della vita e un più alto tasso di mortalità. I meccanismi che causano convulsioni nei pazienti con SM rimangono scarsamente compresi.
“Durante un attacco di convulsioni, c’è una disfunzione tra l’inibizione e l’eccitazione e un gruppo di neuroni si attivano insieme senza controllo“, ha detto Seema Tiwari-Woodruf, Professore di scienze biomediche e autore senior dell’articolo.
I neuroni sono cellule del sistema nervoso centrale che trasmettono informazioni tra il corpo o neuroni per permetterci di muoverci, sentire e pensare. Gli astrociti forniscono l’ambiente meticolosamente mantenuto controllando i segnali molecolari presenti nel cervello che i neuroni devono seguire. Possono verificarsi convulsioni quando gli astrociti non sono in grado di tenere il passo con questa attività.
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Tiwari-Woodruff e i suoi colleghi hanno esaminato il tessuto cerebrale post-mortem ottenuto da pazienti con SM che hanno avuto convulsioni (7 campioni) e pazienti con SM che non hanno avuto le convulsioni (21 campioni). Il team ha scoperto che gli astrociti nei campioni ippocampali prelevati da pazienti affetti da SM con convulsioni mostravano segni di una minore capacità di regolare i tipi di segnali che potrebbero causare un attacco di convulsioni. Hanno osservato un ridotto glutammato sinaptico (EEAT2), una riduzione del buffering ionico dell’acqua e del potassio (AQP4) e un accoppiamento alterato della giunzione del gap tra gli astrociti (CX43) nei pazienti con SM con convulsioni. Inoltre, le connessioni tra gli astrociti erano alterate nei pazienti con SM con convulsioni, una scoperta osservata anche nel cervello epilettico, ma mai osservata prima nei pazienti con SM.
“L’aspetto più entusiasmante dello studio è stato scoprire che gli astrociti nel cervello dei pazienti con SM con convulsioni assomigliavano molto agli astrociti nel cervello epilettico”, ha detto Andrew S. Lapato, borsista post-dottorato presso l’Università del Colorado, Anschutz Medical Campus ed è anche primo autore che ha condotto il lavoro come parte dei suoi studi universitari nel laboratorio di Tiwari-Woodruff. “I ricercatori potrebbero essere in grado di migliorare i ruoli di supporto degli astrociti o compensare la loro disfunzione per prevenire o trattare le convulsioni nei pazienti con SM”.
EAAT2 è il trasportatore di glutammato più ampiamente distribuito nel cervello dei mammiferi. Una riduzione di EAAT2 consente ai neuroni di attivarsi più frequentemente, con conseguente aumento dell’attività convulsiva. La riduzione di questo trasportatore è stata osservata sia nei pazienti con SM che in quelli con epilessia.
AQP4 mantiene il volume dello spazio extracellulare che consente il movimento ionico attraverso il tessuto connettivo del sistema nervoso. Una riduzione dell’AQP4 consente di aumentare la concentrazione di ioni potassio extracellulari, il che può depolarizzare i neuroni e portare a ipereccitabilità e convulsioni evocate dalla stimolazione prolungata. I ricercatori hanno scoperto che questi risultati sono analoghi all’epilessia, suggerendo un processo simile nei pazienti con SM con convulsioni.
Studi precedenti hanno rilevato che CX43, la principale isoforma della connessina espressa dagli astrociti, è alterata in risposta all’infiammazione o alla demielinizzazione. L’aumento dell’espressione di CX43 è comune anche nei pazienti con epilessia. Sebbene questo studio non sia stato in grado di tracciare un collegamento più definitivo tra CX43 e l’attività convulsiva, apre un altro percorso da esplorare in studi futuri.
Per questo studio, il team ha ottenuto 28 campioni di tessuto cerebrale dalla banca del cervello del National Institute of Health NeuroBioBank / Human Brain & Spinal Fluid Resource Center dell’Università della California, Los Angeles. I campioni nello studio erano per il 57% di sesso femminile e per il 43% di sesso maschile. I campioni per la SM con convulsioni rappresentano pazienti maschi e femmine quasi allo stesso modo.
Fonte: UC Riverside
