Ricercatori dell'Università di Notre Dame hanno dimostrato che la pressione fisica prolungata sul cervello può indurre nei neuroni programmi di autodistruzione, con perdita neuronale irreversibile. Lo studio, pubblicato su Proceedings of the National Academy of Sciences e co-diretto da Meenal Datta e Christopher Patzke, spiega come la compressione cronica — per esempio quella dovuta alla crescita di un glioblastoma — contribuisca a deficit sensoriali, disturbi motori e declino cognitivo.
In esperimenti in vitro il team ha coltivato reti di neuroni e cellule gliali a partire da iPSC e ha applicato una pressione sostenuta per imitare la compressione tumorale. I dottorandi Maksym Zarodniuk e Anna Wenninger hanno valutato la sopravvivenza cellulare e riscontrato che molti neuroni sopravvissuti attivano segnali di morte cellulare programmata, spingendo il gruppo a mappare le vie molecolari coinvolte.
Il sequenziamento dell'mRNA ha mostrato un aumento di HIF-1, fattori che attivano geni adattativi allo stress e favoriscono l'infiammazione, e l'induzione di AP-1, un marcatore di risposta neuroinfiammatoria. L'analisi dei dati dell'Ivy Glioblastoma Atlas Project ha rilevato schemi simili nei pazienti, e i risultati sono stati confermati da esperimenti con un sistema di compressione in vivo su modelli cerebrali preclinici.
Le vie di segnalazione identificate offrono potenziali bersagli farmacologici per ridurre la morte neuronale. Gli autori sottolineano che l'approccio è indipendente dalla malattia e potrebbe applicarsi anche ad altre condizioni che alterano la meccanica cerebrale, come il trauma cranico. Lo studio ha ricevuto finanziamenti dai National Institutes of Health e dall'Harper Cancer Research Institute della Notre Dame; Datta e Patzke sono affiliati a centri di ricerca universitari focalizzati su malattie rare, scoperta di farmaci e ricerca sulle cellule staminali.
Parole difficili
- compressione — pressione prolungata esercitata su un tessutocompressione cronica
- morte cellulare programmata — processo in cui la cellula muore secondo un programma interno
- cellula gliale — cellula di supporto e nutrimento nel sistema nervosocellule gliali
- indurre — provocare che qualcosa avvenga in un organismo
- infiammazione — reazione del corpo a danno o a stress
- via di segnalazione — percorso molecolare che trasmette messaggi alle cellulevie di segnalazione
- bersaglio farmacologico — molecola o processo su cui interviene un farmacobersagli farmacologici
- preclinico — che riguarda studi prima delle sperimentazioni cliniche sull'uomopreclinici
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Domande di discussione
- Quali benefici e limiti vedi nell'usare bersagli farmacologici per ridurre la morte neuronale causata dalla compressione? Spiega le ragioni.
- In che modo il fatto che l'approccio sia "indipendente dalla malattia" può aiutare ad applicarlo ad altre condizioni, come il trauma cranico?
- Che tipi di studi servirebbero per passare dai modelli preclinici a possibili trattamenti sugli esseri umani?
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