Lo studio sui ratti spiega il meccanismo di autoprotezione cerebrale

I ricercatori ritengono di aver finalmente scoperto il meccanismo con cui il cervello si protegge dai danni che si verificano dopo un incidente cerebrovascolare (CVA) o un ictus.

I ricercatori dell'Università di Oxford sperano che sfruttare questo meccanismo biologico integrato, identificato nei ratti, possa aiutare nel trattamento dell'ictus e nella prevenzione di altre malattie neurodegenerative in futuro.

"Abbiamo dimostrato per la prima volta che il cervello dispone di meccanismi che può utilizzare per proteggersi e mantenere in vita le cellule cerebrali", ha affermato il professor Alastair Buchan, che ha guidato il lavoro.

Lo studio è riportato sulla rivista Medicina della natura.

L'ictus è la terza causa di morte e la principale causa di disabilità negli Stati Uniti.

Ogni anno negli Stati Uniti si verificano circa 600.000 ictus o attacchi cerebrali e di questi circa 150.000 (25%) sono fatali.

L'incidenza di ictus è maggiore negli afroamericani rispetto ai caucasici.

Un ictus si verifica quando l'afflusso di sangue a una parte del cervello viene interrotto. Quando ciò accade, le cellule cerebrali vengono private dell'ossigeno e dei nutrienti di cui hanno bisogno per funzionare correttamente e iniziano a morire.

"Le cellule cominceranno a morire da qualche parte da pochi minuti ad un massimo di 1 o 2 ore dopo l'ictus", ha detto Buchan.

Questo spiega perché il trattamento per l'ictus è così dipendente dalla velocità. Più velocemente qualcuno può raggiungere l'ospedale, essere sottoposto a scansione e somministrare farmaci per sciogliere qualsiasi coagulo di sangue e far ripartire il flusso sanguigno, meno danni alle cellule cerebrali ci saranno.

Ha anche motivato una ricerca finora infruttuosa di "neuroprotettori" - farmaci che possono guadagnare tempo e aiutare le cellule cerebrali, o neuroni, a far fronte ai danni e recuperare in seguito.

Il gruppo di ricerca dell'Università di Oxford ha ora identificato il primo esempio di cervello con una propria forma incorporata di neuroprotezione, la cosiddetta "neuroprotezione endogena".

Lo hanno fatto risalendo a un'osservazione fatta per la prima volta oltre 85 anni fa: è noto dal 1926 che i neuroni in un'area dell'ippocampo, la parte del cervello che controlla la memoria, sono in grado di sopravvivere alla fame di ossigeno, mentre altri muoiono in una diversa area dell'ippocampo.

Tuttavia, la comprensione di ciò che proteggeva quella serie di cellule dai danni era rimasta un enigma fino ad ora.

“Studi precedenti si sono concentrati sulla comprensione di come le cellule muoiono dopo essere state impoverite di ossigeno e glucosio. Abbiamo considerato un approccio più diretto studiando i meccanismi endogeni che si sono evoluti per rendere resistenti queste cellule nell'ippocampo ", ha detto il primo autore, il dottor Michalis Papadakis, direttore scientifico del Laboratorio di ischemia cerebrale presso l'Università di Oxford.

Lavorando sui ratti, i ricercatori hanno scoperto che la produzione di una specifica proteina chiamata amartina ha permesso alle cellule di sopravvivere alla fame di ossigeno e glucosio, come accadrebbe dopo un ictus.

Hanno dimostrato che i neuroni muoiono nell'altra parte dell'ippocampo a causa della mancanza della risposta dell'hamartina.

Il team è stato quindi in grado di dimostrare che la produzione stimolante di hamartin offriva una maggiore protezione per i neuroni.

Ha detto Buchan: “Questo è causalmente correlato alla sopravvivenza cellulare. Se blocchiamo l'amartina, i neuroni muoiono quando il flusso sanguigno viene interrotto. Se rimettiamo hamartin, le cellule sopravvivono ancora una volta ".

Infine, i ricercatori sono stati in grado di identificare il percorso biologico attraverso il quale l'amartina agisce per consentire alle cellule nervose di far fronte ai danni quando sono prive di energia e ossigeno.

Il gruppo sottolinea che la conoscenza del meccanismo biologico naturale che porta alla neuroprotezione apre la possibilità di sviluppare farmaci che imitano l'effetto dell'hamartina.

Buchan dice: “C'è molto lavoro da fare se questo deve essere tradotto nella clinica, ma ora abbiamo una strategia neuroprotettiva per la prima volta. I nostri prossimi passi saranno vedere se siamo in grado di trovare farmaci candidati a piccole molecole che imitano ciò che fa l'amartina e mantengono in vita le cellule cerebrali.

"Mentre ci stiamo concentrando sull'ictus, i farmaci neuroprotettivi possono anche interessare altre condizioni che vedono la morte precoce delle cellule cerebrali, tra cui l'Alzheimer e la malattia dei motoneuroni", suggerisce.

Fonte: Università di Oxford