Prima visione in tempo reale di cellule trapiantate nella sclerosi multipla
NICOLE CARDON
NOTE
E NOTIZIE - Anno XII – 31 maggio 2014.
Testi pubblicati sul sito
www.brainmindlife.org della Società Nazionale di Neuroscienze “Brain, Mind
& Life - Italia” (BM&L-Italia). Oltre a notizie o commenti relativi a
fatti ed eventi rilevanti per la Società, la sezione “note e notizie” presenta
settimanalmente lavori neuroscientifici selezionati fra quelli pubblicati o in
corso di pubblicazione sulle maggiori riviste e il cui argomento rientra negli
oggetti di studio dei soci componenti lo staff
dei recensori della Commissione
Scientifica della Società.
[Tipologia del testo: RECENSIONE]
I più recenti sviluppi della sperimentazione terapeutica con cellule staminali hanno dimostrato che il trapianto è una promettente possibilità di trattamento cellulare per le malattie demielinizzanti e, in particolare, per la sclerosi multipla. Una più dettagliata e specifica conoscenza di quanto accada alle cellule trapiantate è senz’altro importante per una comprensione e una valutazione esatta dei nuovi sviluppi della ricerca, dopo le numerose delusioni del recente passato e le promesse non mantenute dalle terapie cellulari nella cura delle principali malattie neurodegenerative.
Gli attuali protocolli di terapia farmacologica, congiunti con misure di igiene mentale volte a ridurre l’ansia e a facilitare un equilibrio psiconeuroimmunologico protettivo, hanno migliorato notevolmente la prognosi della sclerosi multipla, ma il loro obiettivo non va oltre il rallentamento della progressione della malattia. Le cellule staminali trapiantate hanno invece dimostrato, in numerosissimi esperimenti, di essere in grado di determinare una vera e duratura guarigione in vari modelli animali della patologia umana.
Milton Greenberg e colleghi hanno fornito le prime immagini real-time della ricostituzione della
mielina distrutta, mediata da cellule staminali trapiantate in un modello
murino di sclerosi multipla. Usando
la microscopia bi-fotonica per la visualizzazione dei processi e il trapianto
di precursori di cellule neurali per riparare una demielinizzazione indotta da
virus, i ricercatori hanno messo a punto una tecnica che ha consentito loro di
visualizzare la migrazione cellulare e la rimielinizzazione nel midollo spinale
di topo (Greenberg M. L., et
al. Two-photon imaging of remyelination
of spinal cord axons by engrafted neural precursor cells in a viral model of
multiple sclerosis. Proceedings of the
National Academy of Sciences USA – Epub ahead of print doi:10.1073/pnas.1406658111,
2014).
La provenienza
degli autori dello studio è la seguente:
Department of Physiology and Biophysics, Institute for Immunology, Department
of Molecular Biology and Biochemistry Sue and Bill Gross Stem Cell Center,
Department of Neurobiology and Behavior, and Multiple Sclerosis Research
Center, University of California at Irvine, California (USA); Department of
Cell an Developmental Biology, University of Colorado School of Medicine,
Aurora, Colorado (USA).
Nel corso degli anni sono stati proposti numerosi trattamenti per la sclerosi multipla e, come osservato dagli autori dell’edizione appena pubblicata (X) dell’Adams e Victor’s Principles of Neurology, molti farmaci antinfiammatori ed immunosoppressori sono apparsi molto efficaci anche grazie alla natura remittente-recidivante della malattia, ma hanno poi sempre mostrato notevoli limiti nelle forme e nelle fasi ad andamento cronico continuato e progressivo. La terapia dovrebbe essere costantemente valutata ed adattata alla natura rivelata all’esame diagnostico dello specifico paziente ed al valore patologico delle manifestazioni realmente presenti, fase per fase, della malattia. Per questo, solo un monitoraggio da parte di un centro di alta specializzazione può garantire al paziente la migliore terapia possibile in quel determinato momento. Un quadro aggiornato dei farmaci attualmente a disposizione e di prossimo impiego terapeutico è stato fornito lo scorso anno dal nostro Presidente, Giuseppe Perrella, in una relazione che è stata poi sintetizzata dal professor Rossi in uno scritto dal titolo “Come sta cambiando la terapia della sclerosi multipla”[1].
L’impiego di precursori delle cellule neurali (NPC, da neural precursor cell) rappresenta una promettente possibilità terapeutica per le malattie demielinizzanti, ma le dinamiche cellulari sottostanti la ricostituzione della mielina NPC-mediata non sono ancora state definite e dscritte nel dettaglio. Milton Greenberg e colleghi, mediante l’imaging bi-fotonico di un nuovo preparato di midollo spinale ventrale da loro realizzato e un modello virale di demielinizzazione, hanno descritto la motilità e le interazioni intercellulari di NPC di topo trapiantate, esprimenti la proteina fluorescente verde (GFP), con assoni danneggiati esprimenti la proteina fluorescente gialla (YFP).
Le immagini dei rilievi microscopici, alle cui riproduzioni che corredano il testo integrale del lavoro originale si rimanda il lettore, rivelano degenerazioni assoniche focali, che si verificano nella porzione ventrale del midollo spinale entro una settimana (1wk) seguente l’istillazione intracranica con il ceppo neurotropico JHM di virus dell’epatite del topo (JHMV).
Il danno degli assoni, come era previsto, ha preceduto un processo di demielinizzazione patologica molto esteso, caratterizzato da rigonfiamenti sviluppati lungo l’asse principale del prolungamento neuritico, la perdita del contrassegno costituito dalla YFP e un aspetto come di sezione trasversale.
Gli elementi cellulari NPC trapiantati nel midollo spinale dei topi infetti da JHMV presentavano ridotte velocità di migrazione ed accresciuta velocità di migrazione al confronto con le cellule omologhe trapiantate nei topi non infetti.
L’ottimo lavoro di visualizzazione ha mostrato con estrema evidenza le cellule NPC accumulate preferenzialmente all’interno di aree di danno dell’assone; poi ha documentato l’avvio del loro contatto diretto con gli assoni e la successiva espressione del gene della proteina proteolipidica (proteolipid protein gene), che avvia la rimielinizzazione.
La documentazione fotografica dell’imaging bi-fotonico realizzata dagli autori dello studio, mostra con chiara evidenza che gli elementi cellulari NPC, trapiantati in un microambiente infiammatorio demielinizzante, partecipano direttamente alla realizzazione del processo terapeutico di riparazione del danno mediante l’avvolgimento di nuove membrane mieliniche intorno ai neuroni danneggiati.
L’autrice della nota ringrazia la
dottoressa Isabella Floriani per la correzione della bozza e invita alla
lettura delle recensioni di argomento connesso che appaiono nella sezione “NOTE
E NOTIZIE” del sito (utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA”).
[1] Note e Notizie 25-05-14 Come sta cambiando la terapia della sclerosi multipla. Si raccomanda la lettura di questa nota per la precisione dei dati, pur nella scelta della sintesi estrema, e l’indipendenza del giudizio nelle opinioni espresse. La relazione del professor Perrella era parte di un incontro di aggiornamento che ha affrontato vari temi della terapia della sclerosi multipla dai cenni storici alla dettagliata trattazione farmacodinamica e farmacocinetica curata dalla dottoressa Ludovica R. Poggi.