Il ruolo della glia nella malattia neurologica

Poiché la credenza che le cellule gliali esistono solo per dare un supporto strutturale ai neuroni, Sempre più si scopre che questi elementi microscopici sono molto coinvolti nel corretto funzionamento del sistema nervoso. Tra le solite funzioni svolte dalla glia troviamo la difesa dai danni e dagli invasori, la nutrizione dei neuroni o il miglioramento dell'impulso elettrico, il che significa che sono molto più di un semplice supporto nello sviluppo di tali neuroni e come pensavo in passato.

Dal crescente studio sulla glia, guardiamo anche a vedere come queste cellule (che rappresentano la maggior parte dei componenti del cervello) sono coinvolti in malattie neurologiche e disturbi, qualcosa che fino ad ora era stato fatto solo nell'indagine su diversi tipi di neuroni.

È importante capire fino a che punto la neuroglia interviene in questi processi, poiché questo potrebbe essere uno dei percorsi per trovare cure in futuro.

Recensione rapida: cos'è la glia?

Nel Sistema Nervoso Centrale (CNS) troviamo tre classi principali di cellule gliali: gli oligodendrociti, responsabili del posizionamento della guaina mielinica nei neuroni; microglia, la cui funzione è la protezione del cervello; e gli astrociti, che presentano una moltitudine di funzioni per aiutare i neuroni.

A differenza della SNC, nel Periferico Sistema Nervoso (SNP) si trova solo un tipo principale di neuroglia, le cellule Schwann, che sono suddivisi in tre. Principalmente, sono responsabili della generazione dello strato di mielina negli assoni dei neuroni.

• Per saperne di più su questo argomento, puoi consultare questo articolo: "Cellule gliali: molto più della colla dei neuroni"

Malattie e disturbi associati alla glia

al giorno d'oggi, c'è una crescente evidenza che la neuroglia svolge un ruolo nelle malattie che colpiscono il sistema nervoso centrale, sia nel bene che nel male. Qui vi presento un breve elenco di essi, che copre diversi tipi di malattie, in cui commento l'implicazione (che al giorno d'oggi è noto) delle cellule gliali in loro. È probabile che molti altri dettagli verranno scoperti in futuro.

1. Paralisi temporanea e permanente

Si ha una paralisi quando si perde la connessione tra un neurone seguito da neuroni, perché il suo "percorso di comunicazione" è stato rotto. In linea di principio, la glia può rilasciare sostanze note come neurotrofi che promuovono la crescita neuronale. Come con lo SNP, questo consente alla mobilità di recuperare nel tempo. Ma questo non è il caso nel SNC, che soffre una paralisi permanente.

Per dimostrare che la glia è coinvolta nel non recupero, poiché è l'unica cosa che differenzia questa alterazione neurologica quando si verifica in SNP o nel SNC, Albert J. Aguayo, condusse negli anni '80 un esperimento in cui ratti con midollo spinale danneggiato (cioè con paralisi), hanno ricevuto un trapianto del tessuto nervoso sciatico verso l'area interessata. Il risultato è che in due mesi i ratti sono tornati a muoversi con totale naturalezza.

Nelle indagini successive, è stato rilevato che esiste una somma di fattori che non consente il recupero totale della connessione. Uno di questi è la mielina stessa che producono gli oligodendrociti, che quando formano la guaina, impediscono la crescita del neurone. L'obiettivo di questo processo è sconosciuto al momento. Un altro fattore è il danno in eccesso generato dalla microglia, dal momento che le sostanze rilasciate per difendere il sistema sono anche dannose per i neuroni.

2. Malattia di Creutzfeldt-Jakob

Questa malattia neurodegenerativa è causata dall'infezione di un prione, che è una proteina anormale che ha acquisito autonomia. Un altro nome che riceve è quello di encefalopatia spongiforme, poiché il cervello di coloro che ne sono affetti si riempie di buchi, dando la sensazione di una spugna. Una delle sue varianti provocò un allarme sanitario negli anni Novanta, noto come malattia della mucca pazza.

Trasmesso se ingerito, il prione ha la capacità di attraversare la barriera selettiva emato-encefalica e alloggiare nel cervello. Nel sistema nervoso centrale, infetta sia i neuroni che gli astrociti e le microglia, replicando e uccidendo le cellule e creando sempre più prioni.

Non ho dimenticato gli oligodendrociti, e sembra che Questo tipo di glia resiste alle infezioni da parte dei prioni, ma non resiste al danno ossidativo che appaiono come parte della lotta che la microglia svolge nel tentativo di difendere i neuroni. Nel 2005, è stato riportato che la proteina in stato normale che genera il prione si trova nella mielina del sistema nervoso centrale, anche se non si conosce quale funzione abbia in essa.

3. Sclerosi laterale amiotrofica (SLA)

La SLA è una malattia degenerativa che colpisce i motoneuroni, che a poco a poco perdono funzionalità, causando perdita di mobilità fino a raggiungere la paralisi.

La causa è una mutazione nel gene che codifica per l'enzima superossido dismutasi 1 (SOD1), che ha una funzione fondamentale per la sopravvivenza delle cellule, che è l'eliminazione dei radicali liberi dall'ossigeno. Il pericolo dei radicali è che sbilanciano la carica nel citoplasma, che alla fine porta a malfunzionamenti cellulari e alla morte.

In un esperimento con topi con una variante mutata del gene SOD1, è stato visto come sviluppano la malattia della SLA. Se la mutazione nei motoneuroni è stata prevenuta, i topi sono rimasti sani. La sorpresa apparve con il gruppo di controllo, dove solo i motoneuroni mostravano la mutazione. La teoria indica che in questi topi i motoneuroni morirebbero e genererebbero la malattia. Ma questo non è accaduto e, con sorpresa di tutti, i topi erano apparentemente sani. La conclusione è questa le cellule vicine ai motoneuroni (la glia) avevano alcuni meccanismi associati al SOD1 che previene la neurodegenerazione.

In particolare, i lifesavers dei neuroni erano gli astrociti. Se i motoneuroni sani cresciuti nella placca sono stati collegati con gli astrociti carenti di SOD1, stanno morendo. La conclusione è che gli astrociti mutati rilasciano una sorta di sostanza tossica per i motoneuroni, spiegando perché solo questi tipi di neuroni muoiono nello sviluppo della malattia. Certo, l'agente tossico è ancora un mistero e oggetto di indagine.

4. Dolore cronico

Il dolore cronico è un disturbo in cui permanentemente le cellule del dolore sono mantenute attive, senza alcun danno che causi la loro stimolazione. Il dolore cronico si sviluppa quando c'è stato un cambiamento nel circuito del dolore del SNC dopo una ferita o una malattia.

Linda Watkins, una ricercatrice del dolore all'Università del Colorado, sospettava che la microglia potesse essere coinvolta nel dolore cronico essendo in grado di rilasciare citochine, una sostanza che viene secreta in una risposta infiammatoria e che attiva il dolore.

Per verificare se avesse ragione, ha eseguito un test sui ratti con dolore cronico causato da danni alla colonna vertebrale. Questi sono stati somministrati minociclina, che colpisce la microglia, impedendo la sua attivazione e, di conseguenza, non rilascia citochine.. Il risultato è stato immediato e i ratti non soffrono più di dolore.

Lo stesso gruppo di studio ha trovato il meccanismo con cui la microglia riconosce quando un'area è danneggiata. I neuroni danneggiati rilasciano una sostanza nota come fractalkine, quella microglia riconosce e difende secernendo le citochine. Il problema del dolore cronico è che per qualche ragione, la microglia non smette di rilasciare citochine, stimolando costantemente la produzione della sensazione di dolore, anche se non c'è più danno.

5. Alzheimer

L'Alzheimer è una malattia distrugge i neuroni e la loro comunicazione, generando una perdita di memoria. Un segno di questa malattia sull'anatomia del cervello è il comparsa di placche senili in diverse regioni del cervello. Queste placche sono un aggregato di una proteina chiamata beta-amiloide, che è tossica per i neuroni.

Chi genera questo accumulo tossico sono gli astrociti. Questo tipo di glia ha la capacità di generare il peptide beta-amiloide, poiché può processare il suo precursore, la proteina precursore dell'amiloide (APP). La ragione per questo evento non è ancora chiara.

Un altro segno è intorno ai piatti si osserva una grande quantità di microglia, che nel tentativo di difendere il tessuto, viene raggruppata combattere l'accumulo di beta-amiloide e rilasciare sostanze tossiche (come citochine, chemochine o ossigeno reattivo), che invece di aiutare, promuovono la morte dei neuroni, poiché è tossico per loro. Inoltre, non hanno alcun effetto sulla placca senile.