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Proteina del sangue impedisce l'auto-riparazione del cervello
Immagina un filo elettrico nudo, senza il suo normale rivestimento in plastica; è esposto agli elementi e rischia di essere degradato. E, senza isolamento, non può condurre l'elettricità come un filo rivestito.
Ora immagina che questo filo sia dentro il tuo cervello. È quello che accade in molte malattie del sistema nervoso, come la sclerosi multipla, le lesioni del midollo spinale, l'ictus, le lesioni cerebrali neonatali e persino l'Alzheimer.
Proprio come il filo nudo, le fibre nervose del cervello perdono il rivestimento protettivo, chiamato mielina, e diventano estremamente vulnerabili. Questo lascia le cellule nervose esposte al loro ambiente e riduce la loro capacità di trasmettere rapidamente i segnali, con conseguente compromissione della cognizione, della sensazione e del movimento.
Nella malattia, il cervello sembra attivare meccanismi per riparare la mielina, ma non riesce a completare il lavoro. Da anni gli scienziati stanno cercando di capire perché questi meccanismi di riparazione si bloccano, perché il superamento di questo ostacolo ha grandi potenzialità per trattare le malattie neurologiche disabilitanti.
Katerina Akassoglou PhD e il suo team di ricerca agli Istituti Gladstone hanno scoperto una nuova strategia terapeutica promettente che è sorprendentemente associata a una proteina del sangue.
Essi hanno scoperto che quando il fibrinogeno (una proteina coagulante del sangue) finisce nel sistema nervoso centrale, impedisce alle cellule cerebrali di produrre mielina e, di conseguenza, inibisce la riparazione.
Il colpevole è una proteina del sangue
Le cellule necessarie per riparare la mielina esistono già nel sistema nervoso centrale. sono cellule staminali adulte che vanno ai luoghi di danno, dove maturano in cellule che producono mielina. Tuttavia, in molte malattie neurologiche questo processo è bloccato. È per questo che il cervello non è in grado di riparare la mielina danneggiata.
Nel tentativo di capire perché il cervello non può auto-ripararsi, gli scienziati si sono concentrati sulla comprensione di ciò che accade all'interno della cellula. La Akassoglou, ricercatrice senior dei Gladstone, professoressa di neurologia alla UC San Francisco e autrice senior dello studio pubblicato su Neuron, ha adottato un approccio diverso: "Abbiamo pensato che invece potrebbe essere importante guardare l'ambiente tossico al di fuori della cellula, dove si accumulano le proteine del sangue. Abbiamo capito che puntare la proteina ematica fibrinogeno potrebbe aprire la strada a nuovi tipi di terapie per promuovere la riparazione del cervello".
La Akassoglou ha trascorso gran parte della sua carriera a studiare il ruolo della barriera emato-encefalica e del fibrinogeno nelle malattie neurologiche. Aveva dimostrato in precedenza che quando il sangue filtra nel cervello, il fibrinogeno provoca infiammazione, agendo nelle cellule immunitarie del cervello, con possibili danni cerebrali.
Nel nuovo studio, la Akassoglou e la sua squadra hanno scoperto un altro effetto inaspettato del sangue che filtra nel cervello.
"Abbiamo scoperto che il fibrinogeno blocca la trasformazione delle cellule staminali adulte in cellule mature che producono mielina", ha spiegato il primo autore dello studio Mark Petersen MD, scienziato visitante del laboratorio della Akassoglou e assistente professore aggiunto di pediatria alla UCSF. "Questo blocco potrebbe essere dannoso per la rigenerazione nel cervello".
Nuovo obiettivo per trattare la sclerosi multipla e altre malattie
La rigenerazione della mielina nel cervello è fondamentale per le malattie come la sclerosi multipla, gli ictus, le lesioni al cervello neonatale e l'Alzheimer. Ora, la comunità scientifica potrebbe avvicinarsi a farlo.
"La riparazione della mielina, ottenuta eliminando gli effetti tossici dei danni vascolari nel cervello è una nuova frontiera nelle terapie per varie malattie", ha affermato Lennart Mucke MD, direttore dell'Istituto Gladstone Malattie Neurologiche e professore di neurologia all'UCSF. "Questo studio potrebbe cambiare il modo in cui pensiamo come riparare il cervello".
I ricercatori possono ora cercare nuovi modi di puntare il fibrinogeno, come modo per ripristinare le funzioni rigenerative nel sistema nervoso centrale. Ciò potrebbe portare a nuove terapie per aiutare i pazienti con sclerosi multipla e molte altre malattie associate alla mielina.
Fonte: Gladstone Institutes (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Reference: Mark A. Petersen, Jae Kyu Ryu, Kae-Jiun Chang, Ainhoa Etxeberria, Sophia Bardehle, Andrew S. Mendiola, Wanjiru Kamau-Devers, Stephen P.J. Fancy, Andrea Thor, Eric A. Bushong, Bernat Baeza-Raja, Catriona A. Syme, Michael D. Wu, Pamela E. Rios Coronado, Anke Meyer-Franke, Stephanie Yahn, Lauriane Pous, Jae K. Lee, Christian Schachtrup, Hans Lassmann, Eric J. Huang, May H. Han, Martina Absinta, Daniel S. Reich, Mark H. Ellisman, David H. Rowitch, Jonah R. Chan, Katerina Akassoglou. Fibrinogen Activates BMP Signaling in Oligodendrocyte Progenitor Cells and Inhibits Remyelination after Vascular Damage. Neuron, 2017; DOI: 10.1016/j.neuron.2017.10.008
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