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Sostenere gli astrociti che invecchiano può evitare le neurodegenerazioni

Sostenere gli astrociti che invecchiano può evitare le neurodegenerazioniLou Gehrig, il campione di baseball che ha dato il nome alla malattia.Il morbo di Lou Gehrig, conosciuto anche come Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA), attacca le cellule nervose che controllano i muscoli - motoneuroni - nel cervello, nel tronco cerebrale e del midollo spinale, inducendo una debolezza progressiva e l'eventuale paralisi dei muscoli in tutto il corpo. I pazienti di solito sopravvivono solo da tre a cinque anni dopo la diagnosi.


Ora, con la pubblicazione di uno studio condotto da ricercatori del «Board of Governors Regenerative Medicine Institute» del Cedars-Sinai, i ricercatori sulla SLA sanno che gli effetti dell'attacco peggiorano, almeno in parte, per l'invecchiamento e il fallimento delle cellule di supporto chiamate astrociti, che normalmente danno nutrienti, pulizia, struttura e altre forme di assistenza ai neuroni.


Studi precedenti avevano suggerito il possibile coinvolgimento di queste cellule di supporto nello sviluppo e nella progressione della SLA, ma la nuova ricerca è ritenuta la prima a misurare direttamente gli effetti dell'invecchiamento sulla capacità degli astrociti di sostenere i motoneuroni. I risultati sono pubblicati on-line in Neurobiology of Aging.


I ricercatori del Cedars-Sinai hanno dapprima cercato di replicare gli studi precedenti che avevano mostrato che gli astrociti di animali da laboratorio con una mutazione SLA non riescono a sostenere i neuroni motori normali. Sono stati sorpresi di scoprire che gli astrociti di SLA molto giovani potevano dare supporto, ma gli astrociti SLA degli animali più vecchi non potevano farlo. Con maggiore sorpresa hanno scoperto che non erano solo gli astrociti malati ad essere danneggiati dall'età.


Gli scienziati hanno visto - e documentato per la prima volta - che anche il normale invecchiamento degli astrociti riduce la loro capacità di supportare i motoneuroni. "Gli astrociti invecchiando perdono la loro capacità di supportare neuroni motori in generale, e ovviamente non riescono ad aiutare quelli attaccati dalla SLA", ha dichiarato Clive Svendsen, PhD, professore e direttore del consiglio di amministrazione dell'Istituto di Medicina Rigenerativa, autore senior dello studio.


Egli ha detto che gli astrociti vecchi e quelli colpiti dalla SLA hanno tassi di mortalità più bassi nella capsula di Petri, di quelli più giovani: sembra che rimangano in giro più a lungo e che si accumulino. Ma, anche se gli astrociti più anziani e quelli con la mutazione SLA vivono più a lungo, sembra che abbiano un danno grave al loro DNA. Invece di essere spazzati via per essere sostituite da nuove cellule sane, quelle vecchie e difettose diventano cianfrusaglia inutile, producendo sostanze chimiche che causano infiammazione nociva. Il processo è accelerato negli astrociti SLA.


"Questi risultati hanno implicazioni per gli scienziati che studiano le malattie neurodegenerative come la SLA e l'Alzheimer e il processo di invecchiamento in generale. Negli animali più giovani, modelli di SLA, e in quelli anziani «normali», ci sono accumuli simili di astrociti difettosi nel sistema nervoso", ha detto Melanie Das, PhD, studente nei Cedars-Sinai in Scienze Biomediche e Medicina Translazionale, primo autore dello studio.


Dopo aver stabilito gli effetti dell'invecchiamento sugli astrociti, i ricercatori hanno fatto un ulteriore passo: hanno valutato i potenziali effetti terapeutici di una proteina appositamente progettata.


"Abbiamo scoperto che coltivando gli astrociti invecchiati e quelli della mutazione SLA con una proteina protettiva dei neuroni, chiamata GDNF, siamo riusciti ad aumentare la sopravvivenza dei motoneuroni. Sapevamo già che la GDNF era protettiva direttamente sui neuroni motori, ma crediamo che questa sia la prima volta che la somministrazione di GDNF abbia dimostrato di avere un effetto benefico diretto sugli astrociti, resettando forse il loro orologio biologico, che dà benefici in ultima analisi ai neuroni", ha detto Svendsen.


Svendsen e gli scienziati nel suo laboratorio hanno studiato ampiamente la GDNF, mettendo a punto metodi sperimentali per ripristinarne dei livelli benefici nel cervello e nel midollo spinale - in cui la malattia ha origine - e nei muscoli, nel punto in cui le fibre nervose sono a contatto delle fibre muscolari, per stimolare l'azione dei muscoli.


Diversi vasti progetti di ricerca relativi alla GDNF, che prendono forma al Cedars-Sinai, sono finanziati dal California Institute for Regenerative Medicine. "Dato il fenomeno dell'invecchiamento, assumono un'importanza ancora maggiore i nostri principali programmi finanziati dal CIRM, volti ad indurre gli astrociti derivati ​​da cellule staminali giovani a secernere GDNF, e quindi a trapiantare queste cellule di nuovo nei pazienti", ha detto Svendsen, docente emerito di Medicina Rigenerativa.

 

 

 

 

 


FonteCedars-Sinai Medical Center via Newwise (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti:  Melanie M. Das, Clive N. Svendsen. Astrocytes show reduced support of motor neurons with aging that is accelerated in a rodent model of ALS. Neurobiology of Aging, 2014; DOI: 10.1016/j.neurobiolaging.2014.09.020

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