Uno studio americano, pubblicato negli Atti del National Academy of Sciences, suggerisce un potenziale nuovo approccio al trattamento delle malattie neurodegenerative tramite il potenziamento delle risorse energetiche dei neuroni coinvolti.
La ricerca sulle malattie neurodegenerative apre a nuove possibili direzioni per il trattamento di patologie complesse, quali il glaucoma o il morbo di Alzheimer. La novità è stata introdotta da uno studio del Vanderbilt University Medical Center (VUMC) nel Tennessee[1].
Lo studio americano suggerisce un potenziale nuovo approccio alla cura attraverso il potenziamento delle risorse metaboliche dei neuroni: per la prima volta, infatti, i ricercatori dell’Università statunitense hanno dimostrato che quando un nervo ottico dell’occhio è danneggiato, il nervo ottico opposto viene in soccorso condividendo la sua energia metabolica.
Utilizzando la tomografia a emissione di positroni (PET), che può mappare l’attività metabolica delle cellule, i ricercatori hanno infatti osservato che gli astrociti rispondono al fabbisogno energetico neuronale mobilitando le riserve metaboliche. In particolare, aumentando la pressione intraoculare di un occhio, si determina la risposta dei metaboliti, derivati dagli astrociti, che vengono così trasferiti dal nervo ottico sano controlaterale: “Questa – ha spiegato David Calkins, co-autore dello studio e Professore del Dipartimento di Oftalmologia e Scienze Visive presso il VUMC – è la prima dimostrazione di risorse metaboliche condivise tra i due occhi e i nervi ottici. L’energia viene trasferita su un nervo ottico attraverso il ‘chiasma ottico’, una struttura a forma di X formata dall’incrocio dei nervi ottici, nel cervello e di nuovo giù per l’altro occhio, che è una distanza enorme per i metaboliti da percorrere[2]”. Le reti degli astrociti si espandono e ridistribuiscono i metaboliti lungo distanze di circa 1 cm, per donare risorse dal tessuto non stressato a quello stressato.
Tuttavia, se la condivisione dell’energia aiuta il tessuto malato, il tessuto che sta donando le sue riserve di energia è più suscettibile di lesioni successive. In questo modo, il nervo ottico non danneggiato è vulnerabile ad un ulteriore stress metabolico e questo potrebbe spiegare perché la neurodegenerazione, osservata in patologie come glaucoma o Alzheimer, si diffonde tra le regioni sane del cervello[3].
Il trasferimento di energia dipende comunque dalla proteina Cx43, che costituisce i canali delle giunzioni negli astrociti: “Quando Cx43 – ha detto Il Professor Calkins – è stato geneticamente ‘eliminato’ all’interno di un modello animale, il trasferimento di energia non è avvenuto nelle reti degli astrociti”.
Il passo successivo dei ricercatori dello studio è ora quello di utilizzare la terapia genica per riprogrammare i neuroni in alcune malattie del sistema visivo.
[1] M. L. Cooper et al., Redistribution of metabolic resources through astrocyte networks mitigates neurodegenerative stress, in “PNAS”, 117(31), Luglio 2020, pp. 18810-18821.
[2] https://news.vumc.org/2020/07/20/study-points-to-potential-new-approach-to-treating-neurodegenerative-diseases-like-glaucoma-and-alzheimers-disease/
[3] Ibidem.
