Due tipi di cellule nel corpo producono mielina: gli oligodendrociti nel cervello e nel midollo spinale e le cellule di Schwann nel resto del corpo. Entrambe le cellule di Schwann e gli oligodendrociti sorsero allo stesso punto nella storia evolutiva, con l’apparizione di mascelle nella linea di vertebrati. Gli invertebrati sono privi di mielina e alcuni, come il calamaro moderno, usano gli assoni grossi per trasmettere rapidamente i segnali tra i neuroni. Invece, gli assoni vertebrati hanno evoluto la mielina per proteggere gli assoni e accelerare la trasmissione del segnale. Per creare la mielina, le cellule di Schwann si sono evolute per produrle attorno a un singolo assone nel sistema nervoso periferico. Gli oligodendrociti, a loro volta, hanno generato mielina lungo più assoni all’interno dell’ambiente più ristretto del cervello e della colonna vertebrale – il sistema nervoso centrale. Fino ad ora, gli scienziati pensavano che solo gli oligodendrociti generassero più guaine mieliniche intorno agli assoni, la proiezione snella di una cellula nervosa che trasporta segnali elettrici tra le cellule. Gli scienziati hanno scoperto che un tipo speciale di cellula è molto più prolifico nel generare una guaina protettiva che copre le fibre nervose di quanto si credesse in precedenza. La rivelazione sulle cellule di Schwann solleva la possibilità di nuove strade per il trattamento di lesioni nervose e varie forme di neuropatia. Ulteriori ricerche potrebbero rivelarsi utili nel promuovere la riparazione della mielina nei disturbi del sistema nervoso centrale come la sclerosi multipla, in cui il danno alla mielina rallenta o blocca i segnali elettrici dal cervello.
La nuova ricerca rivela che le cellule di Schwann sono anche in grado di diffondere la mielina su più assoni. I ricercatori hanno fatto la scoperta dopo aver condotto uno schermo genetico in zebrafish nel laboratorio Monk. Hanno scoperto che alcuni pesci avevano più mielina del previsto e quei pesci trasportavano una mutazione in un gene chiamato FBWX7. Quando hanno eliminato il gene in topi geneticamente modificati, hanno scoperto una caratteristica inaspettata: singole cellule di Schwann hanno iniziato a diffondere mielina su molti assoni. Scoprendo come le cellule di Schwann generano la mielina a livello molecolare, la scoperta potrebbe portare a nuove tecniche di terapia genica per riparare la mielina danneggiata nei disturbi del sistema nervoso periferico come la malattia di Charcot-Marie-Tooth, una forma ereditaria dolorosa di neuropatia che colpisce 1 in 2.500 persone negli Stati Uniti. Il team teorizza che le cellule di Schwann hanno sviluppato un meccanismo per riparare la mielina danneggiata su base cellulare per cellula, poiché sarebbe stato comune che le lesioni si verifichino senza necessariamente uccidere l’intero organismo. Quei tratti sarebbero stati tramandati e rafforzati attraverso generazioni di evoluzione. Al contrario, la rimielinizzazione nel sistema nervoso centrale tendeva ad essere un vicolo cieco evolutivo in quanto pochi sarebbero sopravvissuti a un grave colpo al cervello o alla colonna vertebrale. Ritengono inoltre che il targeting del gene FBWX7 (o delle molecole del percorso a valle) potrebbe essere un modo efficace per promuovere la riparazione della mielina nel cervello.
Tuttavia, il fronte di battaglia contro la SM è anche sul lato del sistema immunitario. Per decenni i ricercatori medici hanno saputo che un modo efficace per combattere la SM sarebbe sopprimere il sistema immunitario umano, dal momento che la malattia debilitante è causata dal sistema immunitario che “erroneamente” attacca i tessuti della colonna vertebrale e del cervello. Tuttavia, questo tipo di trattamento comprometterebbe la capacità del corpo di controllare le infezioni ordinarie, portando a condizioni più gravi o addirittura alla morte. Il trattamento ideale per qualsiasi malattia autoimmune preserverebbe la capacità del sistema immunitario di proteggere il corpo. Questo è il motivo per cui un team di ricercatori ha pubblicato uno studio su The Journal of Neuroinflammation che riporta i progressi verso questo ideale. Dopo aver eliminato una proteina nucleare chiamata Oct1, gli investigatori hanno visto una significativa riduzione dei sintomi nei topi con malattia simil-MS. Ancora più importante, i topi hanno conservato la maggior parte della loro capacità di eliminare le infezioni virali. Oct1 è un fattore di trascrizione condiviso tra topi e umani e guida la maturazione delle cellule staminali; si trova, tra l’altro, nei linfociti T. Precedenti studi dell’ottobre hanno dimostrato che è essenziale per formare la memoria immunitaria dei patogeni ma non è necessario per combatterli. I ricercatori hanno cancellato l’Oct1 dalle cellule T dei topi e poi hanno indotto un modello di sclerosi multipla, che utilizza frammenti proteici per innescare una reazione autoimmune.
I ricercatori hanno esaminato i topi senza Oct1 e hanno riscontrato meno infiammazione spinale e meno gradi di paralisi rispetto al gruppo di controllo. Questi stessi topi hanno anche sperimentato la metà dei danni alla guaina grassa che circonda la maggior parte delle fibre nervose, che è un segno distintivo della SM. Il passo fondamentale è stato valutare se il sistema immunitario nei topi senza Oct1 fosse compromesso. Ciò è stato determinato testando la loro capacità di eliminare le infezioni virali che colpiscono il sistema nervoso. I ricercatori hanno scoperto che le risposte immunitarie erano normali, anche se rallentate. Tutti i topi hanno eliminato l’infezione. I dati di ricerca suggeriscono che l’Oct1 e le funzioni immunitarie che la coinvolgono potrebbero essere potenziali bersagli di farmaci umani progettati per sopprimere malattie autoimmuni come la SM. Tali farmaci potrebbero lasciare il sistema immunitario in grado di combattere l’infezione mentre diminuiscono l’infiammazione nel cervello e nella colonna vertebrale. Gli scienziati osservano che, come la maggior parte delle terapie, questo trattamento ipotetico avrebbe degli inconvenienti. “Se elimini questo fattore, comprometti la capacità di stabilire una nuova memoria immunitaria, quindi questo è chiaramente un potenziale effetto collaterale” per i futuri pazienti. Tuttavia, questo non è probabilmente un grosso problema nel trattare la SM perché tende ad attaccare individui più anziani che hanno già formato molta memoria immunitaria e sono stati vaccinati. Passerà molto tempo prima che i risultati di questo studio portino allo sviluppo di nuovi farmaci. Ma i ricercatori credono che i fattori di trascrizione siano “obiettivi unici” nello sviluppo di terapie per la SM.
- A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.
Pubblicazioni scientifiche
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