La mielina è una sostanza, a funzione isolante, costituita prevalentemente da lipidi e proteine la cui funzione è quella di rivestire esternamente (formandone un manicotto pluristratificato) gli assoni dei neuroni.
Viene prodotta a partire dagli oligodendrociti (nel SNC) e dalle cellule di Schwann (nel SNP).
Il ruolo principale di questa guaina è quella di consentire la corretta nonché accelerata conduzione dell’impulso nervoso grazie alla “conduzione saltatoria”: l’assone, infatti, non viene ricoperto in maniera continua ma esistono alcune regioni dove la mielina è meno rappresentata (nodi di Ranvier) che consentono di aumentare la velocità di conduzione.
A titolo d’esempio, la velocità può portarsi da 1 m/s fino a 100 m/s grazie a questi fenomeni; più o meno la velocità massima che raggiunge una Ferrari SF90 Stradale.
Quando la mielina viene a mancare
La riduzione o la mancanza completa di mielina a livello degli assoni dei neuroni comporta il rallentamento o la completa interruzione della trasmissione degli impulsi nervosi: si parla, in questo caso, di malattie demielinizzanti.
Le cause possono essere variegate (metaboliche, ischemiche, autoimmuni, tossiche) benché ne esista un gruppo, definite ereditarie, nelle quali la demielinizzazione è congenitamente presente a causa di un difetto genetico presente sin dalla nascita.
A questo gruppo appartiene una patologia rara che si cita a titolo esemplificativo: la malattia di Pelizaeus-Merzbacher.
Questa è una patologia X-linked (colpisce solo i maschi) che si presenta nei primi mesi di nascita con tetraparesi, nistagmo e ritardo motorio e cognitivo. Tale patologia è causata dal deficit di PLP1, proteina che codifica per una proteina della guaina mielinica del SNC e che, mancando, ne causa la demilinizzazione.
Le armi a nostra disposizione
Tali patologie non sono così rare come si potrebbe pensare (approssimativamente, interessano 1 ogni 100.000 nati ) ma posseggono una caratteristica che le rende suscettibili di trattamento: il deficit, geneticamente determinato, è in genere presente in una singola tipologia di cellule (ecco perché non possono essere utilizzate per il trattamento della sclerosi multipla).
In questo modo, riuscendo ad identificarla, è possibile “sostituirla” con una ingegnerizzata in laboratorio non più difettiva per quel determinato genere.
Infatti, esistono due tipologie di cellule utilizzabili:
- Progenitori neuronali e oligodendrocitici
- Progenitori gliali-ristretti di derivazione umana (hGRPs)
Queste, in modelli animali e murini, si sono dimostrate capaci di migrare nei tessuti de-mielinizzati e differenziarsi sia negli oligodendrociti che negli astrociti in appropriate condizioni sperimentali.
Semplice nella teoria, più complesso nella pratica.
Infatti, il più grande ostacolo nell’applicabilità di questa teoria consiste nell’immunotolleranza: una volta che queste cellule vengono transfettate nel nostro corpo, esse sono oggetto di aggressione immune poiché riconosciute come “estranee / non-self“ e quindi distrutte.
Agli occhi delle nostre cellule T esse appaiono, a tutti gli effetti, al pari di virus o di batteri.
Lo studio
Come poter impedire al sistema immune di danneggiare queste cellule?
A questa domanda hanno tentato di rispondere i ricercatori della John Hopkins University di Baltimora in un articolo pubblicato il 26 settembre su Brain.
Infatti, è possibile:
- Sopprimere il sistema immune tramite l’utilizzo di farmaci immuno-sopressori (ciclosporina, azatioprina, 6-mercapto-purina, ecc) che sono però aspecifici.
È una metodica ormai collaudata sia nei trapianti d’organo che in alcune patologie onco-ematologiche-autoimmuni.
Benché la sua comprovata efficacia, è gravata da effetti collaterali importanti (come infezioni sistemiche, anche severe). - Eludere il sistema immune andando ad individuare bersagli specifici tramite l’utilizzo di anticorpi monoclonali.
È alla base della moderna immunoterapia contro diverse neoplasie.
Nello studio, i ricercatori hanno infatti utilizzato l’ultimo metodo elencato.
Nello specifico, hanno bersagliato le molecole responsabili della “co-stimolazione” immunitaria: un gruppo di recettori e proteine di membrana che contribuisce a rendere la risposta immune più potente nonché più specifica (evitando, per esempio, che le cellule self siano oggetto di una risposta immune).
Sono stati perciò utilizzati anticorpi monoclonali quali anti-CD154 e CTLA4-Ig che, legandosi agli omonimi recettori/proteine espresse sulla superficie delle cellule T, impediscono a queste di sviluppare una risposta immune contro le cellule trapiantate.
Pertanto il transfert delle hGRPs (a tutti gli effetti un allotrapianto) è avvenuto in due gruppi di topi:
- Quelli a cui erano stati contemporaneamente somministrati gli anticorpi precedentemente illustrati
- Quelli a cui non erano stati somministrati questi anticorpi
Mediante la tecnica della immunofluorescenza, i ricercatori sono stati in grado di monitorare non solo la percentuale di cellule attecchite ma anche le aree nelle quali queste cellule si erano distribuite.
I risultati hanno ricalcato le aspettative:
- Effettuando valutazioni ogni 7 giorni, al 21 giorno i topi non trattati con anticorpi hanno dimostrato una completa assenza di fluorescenza (ovvero, le cellule trapiantate erano state sterminate per opera del sistema immune).
Al contrario, i topi trattati con anticorpi dopo ben 200 giorni dimostravano ancora una persistente fluorescenza. - In studi di Risonanza Magnetica, è stato dimostrato che la migrazione delle cellule trapiantate era indirizzata nelle aree demielinizzate.
In seguito all’attecchimento, i progenitori si sono differenziati in oligodendrociti che si sono resi capaci di colmare le lacune mieliniche nel SNC murino.
I ricercatori, benché entusiasti dei risultati raggiunti, si dicono però cauti nell’affermare che questa possa essere una terapia definitiva per le malattie demielinizzanti.
Il futuro passaggio, consisterà infatti nell’utilizzare tecniche che possano portare queste cellule ad attecchire globalmente nel SNC e non solo in specifiche aree di de-mielinizzazione.
FONTI|
- https://www.hopkinsmedicine.org/news/newsroom/news-releases/in-mice-transplanted-brain-stem-cells-survive-without-anti-rejection-drugs
- https://academic.oup.com/brain/advance-article/doi/10.1093/brain/awz275/5566928
