I punti neri nella foto sono le microglia, che sono più presenti nel cervello colpito dall'Alzheimer. (Foto: Laboratorio Carol Colton, Duke University / PA)
Le cellule immunitarie comunemente attribuite al morbo di Alzheimer (MA) e ad altre malattie neurodegenerative sono in realtà macchine di precisione per la pulizia, che proteggono il sistema nervoso centrale, secondo una nuova ricerca eseguita alla University of Virginia (UVA).
La scoperta aggiunge sfumature e complessità alla nostra comprensione delle cellule immunitarie chiamate microglia. Comprendendo appieno il ruolo di queste cellule, gli scienziati sono in una posizione migliore per sviluppare nuovi trattamenti e adattare la medicina alle esigenze dei singoli pazienti.
Il ricercatore Geoffrey Norris PhD, primo autore della ricerca, ha detto:
"Quello che stiamo scoprendo ora è che in punti temporali molto acuti, che si tratti di una malattia o di una lesione, la microglia sta facendo molto. È importante conoscere il ruolo e la funzione di queste cellule, in particolare per la terapia umana".
Capire le microglia
Norris e colleghi del Dipartimento di Neuroscienze dell'UVA e del suo Centro Immunologia Cerebrale e Glia (BIG) hanno sviluppato un nuovo modello che consente loro di studiare le microglia nel contesto di una lesione acuta. I ricercatori sapevano già che le cellule hanno un ruolo fondamentale nello sviluppo del cervello, ma il loro ruolo nell'età adulta era molto più oscuro, molti scienziati sostengono che la loro attività è dannosa.
La ricerca svolta all'UVA rivela che le lesioni al sistema nervoso centrale attivano le microglia e le cellule rispondono con notevole precisione. Ancora Norris:
"Sembra che le microglia siano molto reattive al lavoro da fare. Quindi, buone o cattive, fanno quello che devono fare. Se hai un edificio fatiscente dopo un incendio, di solito lo smantelli tutto, giusto? Lo carichi su autocarri con cassone ribaltabile e lo porti via. È quello che fanno le microglia con questi detriti".
La ricerca non esclude la possibilità che le microglia possano essere troppo aggressive nella rimozione dei detriti, o forse qualcosa potrebbe andare storto durante la rimozione e contribuire alla malattia. Per continuare l'analogia della casa, forse l'equipaggio della demolizione sta abbattendo una cucina leggermente danneggiata piuttosto che ripararla semplicemente. "Stiamo solo ora cercando di capire se l'attività delle microglia è dannosa o meno", ha detto Norris.
Azione rapida, pulizia profonda
Il nuovo modello dell'UVA ha permesso ai ricercatori di osservare le cellule mentre inghiottivano il materiale danneggiato, lasciando intatte le cellule sane: colpisce la precisione chirurgica dell'intervento. Secondo Norris:
"Se guardi solo ad alcuni micron di distanza, le microglia vicine sono praticamente indifferenti. Quindi è un'area di attivazione molto contenuta, una cosa molto interessante per noi".
I ricercatori hanno anche notato la rapidità con cui le cellule cambiano ed eliminano i detriti. Gli scienziati che lavorano sulle terapie per le malattie neurologiche dovrebbero considerarlo. A seconda della progressione di una malattia come l'Alzheimer o il Parkinson, "potrebbe essere che le microglia abbiano già fatto un sacco di lavoro, e devi cambiare approccio", ha detto Norris.
"Una nuova generazione di agenti terapeutici"
Jonathan Kipnis PhD, preside del Dipartimento di Neuroscienze dell'UVA e direttore del BIG Center, prevede che la scoperta avrà importanti ramificazioni, soprattutto per lo sviluppo di trattamenti per le malattie neurologiche:
"Le microglia sono cellule del cervello trascurate da decenni. La marea sta cambiando e ora comprendiamo quanto sia interessante e unica la biologia di queste cellule. Questo lavoro mostra la risposta fisiologica della microglia dopo un danno al sistema nervoso centrale, che è molto diversa dal loro ruolo nel neurosviluppo o nelle patologie croniche, come l'Alzheimer. Comprendere la biologia delle microglia in fisiologia e patologia, ci porterà più vicini allo sviluppo di una nuova generazione di agenti terapeutici per i disturbi neurologici".
Fonte: University of Virginia (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Geoffrey T. Norris, Igor Smirnov, Anthony J. Filiano, Hannah M. Shadowen, Kris R. Cody, Jeremy A. Thompson, Tajie H. Harris, Alban Gaultier, Christopher C. Overall, Jonathan Kipnis. Neuronal integrity and complement control synaptic material clearance by microglia after CNS injury. The Journal of Experimental Medicine, 2018; jem.20172244 DOI: 10.1084/jem.20172244
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