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Acidi grassi tossici da incolpare per la morte delle cellule cerebrali
Funzioni degli astrociti (Fonte: Cusabio)
Delle cellule che normalmente nutrono altre cellule cerebrali sane, chiamate neuroni, rilasciano acidi grassi tossici dopo che i neuroni sono danneggiati, secondo un nuovo studio sui topi. Questo fenomeno è probabilmente il fattore che guida la maggior parte, se non tutte, le malattie che colpiscono la funzione cerebrale, nonché il degrado naturale delle cellule cerebrali osservate nell'invecchiamento, dicono i ricercatori.
Ricerche precedenti avevano indicato gli astrociti (una cellula gliale a forma di stella del sistema nervoso centrale) come i colpevoli della morte cellulare tipica del Parkinson, dell'Alzheimer e della demenza, tra le altre malattie neurodegenerative. Mentre molti esperti ritenevano che queste cellule rilasciassero una molecola uccisore di neuroni per 'eliminare' le cellule cerebrali danneggiate, l'identità di questa tossina fino ad ora era rimasta misteriosa.
La nuova indagine, guidata da ricercatori della New York University, fornisce ciò che secondo loro è la prima prova che il danno al tessuto induce gli astrociti a produrre due tipi di grassi, acidi grassi grassi saturi a catena lunga e le fosfatidilcholine. Questi grassi quindi innescano la morte cellulare nei neuroni danneggiati, le cellule elettricamente attive che inviano messaggi in tutto il tessuto nervoso.
Lo studio, pubblicato il 6 ottobre su Nature, ha anche dimostrato che quando i ricercatori hanno bloccato la formazione di acidi grassi nei topi, il 75% dei neuroni è sopravvissuto rispetto al 10% di quando agli acidi grassi è stato permesso di formarsi. Il lavoro precedente dei ricercatori aveva mostrato che le cellule cerebrali continuano a funzionare quando sono schermati dagli attacchi degli astrociti.
"I nostri risultati mostrano che gli acidi grassi tossici prodotti dagli astrociti hanno un ruolo fondamentale nella morte delle cellule cerebrali e forniscono un nuovo obiettivo promettente per il trattamento, e forse anche per la prevenzione, di molte malattie neurodegenerative", afferma il coautore senior dello studio Shane A. Liddelow PhD.
Il dott. Liddelow, assistente professore nel Dipartimento di Neuroscienze e Fisiologia e condirettore del Parekh Center for Interdisciplinary Neurology della NYU, aggiunge che puntare questi grassi invece che le cellule che li producono può essere un approccio più sicuro per il trattamento delle malattie neurodegenerative, perché gli astrociti alimentano le cellule nervose ed eliminano i loro rifiuti. Impedire loro di fare il lavoro del tutto potrebbe interferire con una sana funzione cerebrale.
Sebbene sia ancora poco chiaro perché gli astrociti producono queste tossine, è possibile che si siano evoluti per distruggere le cellule danneggiate prima che possano danneggiare quelle a loro vicine, dice il dott. Liddelow. Egli nota che, mentre le cellule sane non sono danneggiate dalle tossine, i neuroni diventano suscettibili agli effetti dannosi quando sono feriti, mutati, o infetti da prioni, le proteine contagiose e mal ripiegate che hanno un ruolo importante nella malattia della mucca pazza e in malattie simili.
Forse nelle malattie croniche come la demenza, questo processo altrimenti utile deraglia e diventa un problema, dicono gli autori dello studio, che per indagare, hanno analizzato le molecole rilasciate da astrociti raccolti dai roditori. Hanno anche progettato geneticamente alcuni gruppi di topi per impedire la produzione normale dei grassi tossici e hanno osservato se avveniva la morte dei neuroni dopo una lesione acuta.
"I nostri risultati forniscono ciò che è probabilmente la mappa molecolare più dettagliata di come il danno dei tessuti conduce alla morte delle cellule cerebrali, consentendo ai ricercatori di capire meglio perché i neuroni muoiono in tutti i tipi di malattie", afferma il dott. Liddelow, che è anche assistente professore nel Dipartimento di Oftalmologia della NYU.
Il dott. Liddelow avverte che, anche se i risultati sono promettenti, le tecniche genetiche usate per bloccare l'enzima che produce acidi grassi tossici nei topi non sono pronte per essere usate negli esseri umani. Di conseguenza, i ricercatori hanno in programma di esplorare i modi sicuri ed efficaci per interferire con il rilascio delle tossine nei pazienti umani. Il dott. Liddelow e i suoi colleghi avevano in precedenza osservato questi astrociti neurotossici nel cervello dei pazienti di Parkinson, di Huntington e di sclerosi multipla, tra le altre malattie.
Fonte: New York University (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Kevin Guttenplan, Maya Weigel, Priya Prakash, Prageeth Wijewardhane, Philip Hasel, Uriel Rufen-Blanchette, Alexandra Münch, Jacob Blum, Jonathan Fine, Mikaela Neal, Kimberley Bruce, Aaron Gitler, Gaurav Chopra, Shane Liddelow, Ben Barres. Neurotoxic reactive astrocytes induce cell death via saturated lipids. Nature, 6 Oct 2021, DOI
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