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Ricerche

Nuove 'immagini' cerebrali per affrontare la neuroinfiammazione

Un team di ricercatori sta cominciando a vedere esattamente com'è la risposta alle minacce nel cervello a livello cellulare e molecolare.

Queste nuove informazioni, compresa la scoperta che un modello di stress sociale può aumentare l'infiammazione tra le cellule cerebrali, dovrebbe fornire nuovi indizi su come la reazione allo stress colpisce le risposte infiammatorie e comportamentali. E può anche fornire nuovi bersagli per terapie farmacologiche nella lotta continua a ridurre la depressione e l'ansia.

Gli scienziati dell'Istituto di Ricerche di Medicina Comportamentale dell'Università di Stato dell'Ohio hanno riferito i risultati sull'ultimo numero del Journal of Neuroscience. John Sheridan, professore di biologia orale, e Jonathan Godbout, professore assistente di virologia molecolare, immunologia e genetica medica, si sono serviti di colonie di topi per le loro scoperte. Gruppi di topi che vivono insieme hanno adottato rapidamente una gerarchia dalla posizione dominante a quella subordinata. Questo sistema vagamente politico controlla l'interazione tra gli animali. Una volta che questi modelli erano stati implementati, i ricercatori hanno poi aggiunto un altro topo, molto aggressivo per il mix, per un periodo di due ore al giorno per disturbare la gerarchia sociale.

Senza un posto dove nascondersi, i topi sono stati costretti ad entrare in conflitto con il nuovo aggressore. Dopo tre soli episodi con l'aggressore, i topi originali hanno mostrato chiari segni di ciò che i ricercatori hanno chiamato "comportamenti simili all'ansia". Questo tipo di esperimento crea un "disordine sociale" all'interno del gruppo di topi ed è ampiamente utilizzato per simulare lo stress psicologico. "Questi animali non possono fuggire, quindi devono resistere e combattere", ha spiegato Sheridan. "Facendo così, sono sconfitti ripetutamente, creando una condizione chiamata 'impotenza acquisita', una condizione strettamente collegata alla depressione". Quello che hanno visto Sheridan e Godbout è stato che l'ansia persisteva negli animali per lungo tempo dopo la cessazione degli episodi stressanti di sconfitta. "Per due o più settimane dopo che abbiamo fermato l'aggressore, potemmo ancora vedere questo comportamento simile all'ansia", ha detto Sheridan.

Le scoperte vere sono arrivate quando i ricercatori hanno analizzato ciò che stava accadendo nei cervelli degli animali e nella loro risposta immunitaria. "Abbiamo scoperto che negli animali stressati, un certo tipo di cellule immunitarie (cellule progenitrici mieloidi, o MPC), prodotte nel midollo osseo, è entrato nel sistema circolatorio migrando fino al cervello", ha spiegato Godbout. "Questi MPC normalmente potrebbero trasferirsi in questo modo per affrontare un'infezione o un trauma nel cervello, ma in questo caso, si sono trasferiti per il solo fatto della risposta a un fattore stressante sociale". Gli esperimenti hanno mostrato che il numero di queste cellule è più che triplicato nel cervello in seguito alla sollecitazione.

Anche altre cellule immunitarie chiamate microglia, che risiedono normalmente nel cervello, hanno innescato una risposta infiammatoria a causa dello stress. I ricercatori hanno inoltre osservato che il fattore di stress ha causato un particolare modello di attivazione dei neuroni, o cellule nervose, all'interno del cervello. La risposta allo stress sociale ha anche provocato un aumento della quantità di alcune citochine infiammatorie nel cervello, tra cui l'interleuchina-1 (IL-1) e il fattore di necrosi tumorale alfa (TNF-a) che sono legati alla infiammazione. Queste risposte delle citochine sono correlate alla insensibilità dei MPC ai glucocorticoidi, gli ormoni che normalmente inibiscono l'infiammazione nel corpo.

Quindi il team di ricerca ha visto questi e altri cambiamenti cellulari che si verificano nel cervello in seguito alla sollecitazione, allo stesso tempo che vedevano i cambiamenti comportamentali - il comportamento simile all'ansia. Sheridan ha detto che i risultati sono la prova di una comunicazione a due vie che esiste tra il corpo e il cervello in momenti di stress. Per verificare questa connessione apparente, hanno effettuato delle iniezioni nei topi di propranololo (un farmaco cosiddetto "beta-bloccante", usato spesso per patologie cardiache) prima che incontrassero il topo più aggressivo. In questo caso, i ricercatori non hanno visto alcun aumento di IL-1 o TNF-a, nessuna insensibilità dei glucocorticoidi, e nessun comportamento ansiogeno di lunga durata negli animali da esperimento. "Quando abbiamo trattato l'animale con un beta-bloccante ogni sera, prima di mettere dentro l'intruso, il segnale veniva completamente bloccato. Il comportamento ansiogeno non veniva mai sviluppato", ha detto Godbout.

"Quello che prova tutto questo fondamentalmente è che ora possiamo avere un nuovo bersaglio per le persone con un grave comportamento ansiogeno", dice Sheridan. "Possiamo avere una nuova cellula bersaglio a cui pensare in termini di nuove terapie. E dal momento che quella cella (i MPC che viaggiano dal midollo osseo) arriva dalla periferia del corpo, potrebbe non essere necessario ricorrere a farmaci psicoattivi che possono avere effetti negativi sul cervello". Per dimostrarlo, comunque, richiederà maggiori studi su animali e successivi studi con gli esseri umani prima che questo approccio possa essere utilizzato clinicamente, ha detto.

La ricerca è stata sostenuta in parte dal National Institute of Mental Health, dal National Institute on Aging e dal National Institute of Dental and Craniofacial Research. Hanno collaborato Eric Wohleb, Mark Hanke, Angela Corona, Nicole Powell, LaTonia Stiner, Michael Bailey e Randy Nelson, tutti della Ohio State.

 


Fonte: Materiale della Ohio State University. L'articolo originale è stato scritto da Earle Holland.

Riferimento: ES Wohleb, ML Hanke, AW Corona, ND Powell, LM Stiner, MT Bailey, RJ Nelson, JP Godbout, JF Sheridan. -Adrenergic Receptor Antagonism Prevents Anxiety-Like Behavior and Microglial Reactivity Induced by Repeated Social Defeat. Journal of Neuroscience, 2011; 31 (17): 6277 DOI: 10.1523/JNEUROSCI.0450-11.2011.

Pubblicato su ScienceDaily il 3 maggio 2011 Traduzione di Traduzione di Franco Pellizzari.

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Nota: L'articolo potrebbe riferire risultati di ricerche mediche, psicologiche, scientifiche o sportive che riflettono lo stato delle conoscenze raggiunte fino alla data della loro pubblicazione.

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