Neurodegenerazione indotta da neurotrofine tramite astrocita: uno studio condotto dai ricercatori del San Raffaele di Milano con il  finanziamento di  FISM, Fondazione Italiana Sclerosi Multipla, identifica uno dei meccanismi alla base della malattia

Milano, 6 marzo 2012 - La ricerca sulla sclerosi multipla compie un ulteriore passo avanti. Uno studio internazionale, finanziato da FISM, Fondazione Italiana Sclerosi Multipla, coordinato dai ricercatori del San Raffaele di Milano e pubblicato su The Journal of Experimental Medicine, ha individuato un processo patologico alla base della malattia cronica del sistema nervoso centrale che colpisce soprattutto i giovani adulti. Indagini condotte in vitro e su modelli animali  mostrano come gli astrociti, cellule del sistema nervoso centrale, giochino un ruolo importante nello sviluppo della patologia: l’ossido nitrico prodotto dalla risposta astrocitaria alle neurotrofine  sarebbe l’agente cruciale responsabile della neurodegenerazione.

L’obiettivo dei ricercatori era analizzare il ruolo degli astrociti in eventi neurodegenerativi, declinando i risultati nel contesto della sclerosi multipla al fine di comprendere come queste cellule possano intervenire nel processo patologico a essa connesso.

Oltre a essere la popolazione cellulare più numerosa nel sistema nervoso centrale e a offrire supporto metabolico e trofico ai neuroni, gli astrociti si dimostrano determinanti per la formazione di quel tessuto cicatriziale in cui ha luogo una reazione infiammatoria acuta, necessaria per la risoluzione della lesione e la ricostruzione del tessuto. Una proprietà fondamentale per la presente ricerca, dato che nella sclerosi multipla si assiste spesso a una cronicizzazione delle lesioni, associata a demielinizzazione e neurodegenerazione permanente.

Il punto di partenza dello studio è stato il riscontro di una forte espressione del recettore TrkB delle neurotrofine sugli astrociti nelle lesioni da sclerosi multipla e nel suo modello animale. Le neurotrofine costituiscono una famiglia di fattori di crescita, il cui capostipite è il Nerve Growth Factor su cui tanto ha lavorato il premio Nobel Rita Levi-Montalcini, presidente onorario di AISM e FISM. Queste molecole, essendo importanti per la sopravvivenza, lo sviluppo e la funzione dei neuroni, sono ritenute benefiche per la neuroprotezione e la neurorigenerazione. Tuttavia, studiando il modello animale della sclerosi multipla in topi geneticamente modificati, i ricercatori hanno riscontrato un meccanismo sorprendente: la forte espressione del recettore TrkB sugli astrociti, e quindi la maggiore sensibilità alle  neurotrofine, risulta nella produzione di ossido nitrico, un responsabile cruciale dei danni da sclerosi multipla poiché porta alla morte dei neuroni. 

Le analisi in vitro e in vivo condotte dai ricercatori, infatti, hanno dimostrato come questo processo patologico crei un ambiente permissivo all’infiltrazione di cellule immunitarie e alla neurodegenerazione.

Risulta perciò verosimile che una forte espressione del recettore TrkB sull’astrocita contribuisca in maniera decisiva ai danni neuronali propri della sclerosi multipla, dato il suo ruolo nella produzione di ossido nitrico.

Si tratta di una scoperta che potrebbe aprire le porte a progressi anche in ambito clinico, come illustra la dottoressa Cinthia Farina, coordinatrice dello studio e responsabile del Laboratorio di Ricerca di Immunobiologia delle malattie neurologiche presso l’Istituto di Neurologia Sperimentale (INSpe), Dipartimento di Neuroscienze del IRCCS San Raffaele: «Descriviamo per la prima volta un nuovo processo patologico che sottolinea il contributo dell’astrocita alla neurodegenerazione; l’utilizzo di approcci di medicina traslazionale ci ha permesso di comprendere le implicazioni di queste osservazioni nel caso specifico della sclerosi multipla. In questo modo siamo giunti a conclusioni di grande rilevanza: in futuro, strategie volte a bloccare il processo neurodegenerativo innescato dalle neurotrofine tramite l’astrocita potrebbero condurre allo sviluppo di nuove terapie neuroprotettive».

Stimulation of the neurotrophin receptor TrkB on astrocytes drives nitric oxide production and neurodegeneration -  THE JOURNAL OF EXPERIMENTAL MEDICINE, March 5, 2012

Emanuela Colombo¹, Chiara Cordiglieri ^1,2, Giorgia Melli ³, Jia Newcombe ⁴, Markus Krumbholz ^5,6, Luis F. Parada ⁷, Enzo Medico ⁸, Reinhard Hohlfeld ^5,6, Edgar Meinl ^5,6 and Cinthia Farina ^1,2. 

1. Institute of Experimental Neurology, San Raffaele Scientifi c Institute, 20132 Milan, Italy
2. Neuroimmunology and Neuromuscular Disorders Unit and 3 Unit of Genetics of Neurodegenerative and Metabolic Diseases,
3. Foundation Istituto di Ricovero e Cura a Carattere Scientifi co–Neurological Institute Carlo Besta, 20133 Milan, Italy
4. NeuroResource, University College London Institute of Neurology, London WC1N 3BG, England, UK
5. Max Planck Institute of Neurobiology, 82152 Martinsried, Germany
6. Institute for Clinical Neuroimmunology, Ludwig-Maximilians University, 80539 Munich, Germany
7. Center for Developmental Biology, University of Texas at Dallas, Dallas, TX 75080
8. Institute for Cancer Research and Treatment, 10060 Torino, Italy