10/08/2017

Connessioni nervose rigenerate da un farmaco già testato sull’uomo

Blackiston DJ, Vien K, Levin M, et al. Serotonergic stimulation induces nerve growth and promotes visual learning via posterior eye grafts in a vertebrate model of induced sensory plasticity. Npj Regenerative Medicine 2017; (2): 8.

L’obiettivo principale della medicina rigenerativa è di riparare tessuti e organi danneggiati  ripristinando così le loro funzioni native nell’ospite.

Da ciò non sono esclusi i trapianti di una grande varietà di organoidi derivati da cellule coltivate in vitro o strutture di bioingegneria o di ibridi artificiali.

Tuttavia, il controllo dell’innervazione di strutture ri-coltivate o impiantate e l’integrazione dei nervi nascenti con l’ospite, ovvero, la creazione di connessioni neurali tra il sistema nervoso centrale dell’ospite e il tessuto impiantato, rimangono una barriera critica.

Ciò è particolarmente vero per gli organi di senso, in cui i neuroni afferenti devono formare connessioni con l’ospite per comunicare informazioni uditive, visive e tattili.

Precedenti lavori hanno dimostrato che occhi ectopici e altre strutture sensoriali possono essere innestate lungo l’asse del corpo di xenopus e girini permettendo a questi animali di recuperare parte dei sensi perduti.

Ora i risultati di un nuovo studio tracciano i nuovi approcci della ricerca in medicina rigenerativa basati sul ricorso a farmaci neurotrasmettitori per aumentare l’innervazione, l’integrazione e la funzione degli organi nei trapianti eterologhi.

Si tratta di girini ciechi che hanno riacquistato la vista grazie a un occhio innestato sulla coda e innervato utilizzando un farmaco già in uso sull’uomo ma con altre finalità.

Il risultato ottenuto dai ricercatori americani dell’Allen Discovery Center di Tuft e pubblicato sulla rivista Regenerative Medicine aprirebbe concretamente le porte all’uso della medicina rigenerativa per ricreare le connessioni nervose in caso di lesioni o di trapianto.

Il grande risultato di questa ricerca è che gli sperimentatori sono riusciti a far stabilire delle connessioni nervose con il sistema ospite senza alterarlo.

La chiave del successo è in una particolare molecola chiamata zolmitriptan, capace di stimolare lo sviluppo dei neuroni e già usato come farmaco per il trattamento di alcuni casi di cefalee.

Per verificarne gli effetti i ricercatori hanno eseguito una serie di test su un gruppo di girini a cui era stato trapiantato, appunto, un occhio sulla coda.

I risultati hanno indicato che nei girini trattati con zolmitriptan l’occhio trapiantato stabilisce nuove connessioni nervose con il sistema centrale permettendo ai girini di vedere, ossia riconoscere i colori e il movimento di alcune figure geometriche.

Secondo i ricercatori si tratta di una scoperta che offre grandi potenzialità e che potrebbe rendere possibile riparare danni ai neuroni motori o addirittura poter trapiantare cellule nervose per ricostruire interi tratti mancanti.

Ma oltre agli aspetti biomedici, lo studio fornisce un’opportunità senza precedenti per la ricerca di base sul rapporto tra il cervello e il corpo: quella di comprendere l’evoluzione della plasticità intrinseca del sistema nervoso centrale nell’interpretare i dati sensoriali provenienti da parti del corpo diverse e/o nuove.

Nel loro insieme i risultati dello studio portano dunque una serie di elementi nuovi alla scienza interdisciplinare, ossia l’incontro della medicina rigenerativa con le neuroscienze e con la biologia dello sviluppo e dell’evoluzione.

Forniscono in pratica un modello altamente versatile in cui il destino anatomico e funzionale degli organi trapiantati può essere studiato in vivo. In questo caso i girini hanno potuto vedere di nuovo attraverso occhi posizionati in una sede del corpo diversa da quella naturale e ciò significa che non importa in quale parte del corpo hanno origine i segnali dei sensi, l’importante è che siano comunicanti con il midollo spinale.

Questo suggerisce che gli impianti biomedici possono non avere bisogno di interfacciarsi direttamente al cervello ma possono svolgere la loro funzione da siti anatomici diversi tramite collegamento al midollo e con rischi chirurgici minori.

Secondo i ricercatori la comprensione di questi processi sarà dunque cruciale per lo sviluppo di terapie che vanno da singoli impianti di cellule staminali al trapianto di organi interi per le riparazioni somatiche e il ripristino sensoriale sfruttando un composto serotoninergico come lo zolmitriptan che potenzia la plasticità innata e la robustezza dei sistemi neurali incarnati quale nuova estensione della medicina rigenerativa.

N.B. Le news sono un riassunto fedele dell’articolo originale e non riflettono la posizione ufficiale del CNT

 

 

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