Puntare sul sistema nervoso per combattere le infezioni

La strategia

Puntare sul sistema nervoso per combattere le infezioni

Scienziati di Harvard hanno scoperto che alcuni neuroni bloccano la risposta immunitaria
redazione

antibiotics.jpg

Alcuni neuroni riescono a ridurre la risposta immunitaria all’infezione. Disattivandoli, le difese aumentano e i batteri vengono eliminati. Uno studio condotto su topi da ricercatori dell’Harvard Medical School

Puntare sul sistema nervoso per aumentare la risposta immunitaria alle infezioni polmonari. È l’originale strategia suggerita da uno studio dell’Harvard Medical School appena pubblicato su Nature Medicine che ha scoperto un’attività inaspettata dei neuroni: le cellule che trasportano i segnali nervosi dai polmoni e verso i polmoni bloccano la risposta immunitaria durante infezioni da Staphylococcus aureus, un batterio sempre più resistente agli antibiotici che può compromettere seriamente la salute dei pazienti ricoverati in ospedale spesso immunosoppressi o deboli. 

Ai neuroni non sfugge nulla. Nel caso dei polmoni le cellule del sistema nervoso colgono i minimi cambiamenti nell’ambiente, dalla pressione dei tessuti, all’infiammazione, alla variazione di temperatura, alla presenza di sostanze chimiche irritanti. Le informazioni raccolte vengono poi inviate al cervello che risponde come ritiene più opportuno: manifestazioni di dolore, costrizione delle vie aeree o tosse per espellere le particelle tossiche.

I ricercatori hanno condotto alcuni esperimenti sui topi, scoprendo che si può intervenire sul sistema nervoso per aumentare la risposta immunitaria alle infezioni batteriche senza dover ricorrere a terapie antibiotiche. 

Quando i polmoni dei topi sono invasi dai batteri, i neuroni “guardiani” interferiscono con le difese immunitarie. Più precisamente, i neuroni riducono la capacità dei polmoni di reclutare diversi tipi di cellule necessarie a combattere la malattia. Disattivando i neuroni,  i polmoni riacquistano la capacità di “chiamare alle armi” le cellule immunitarie, riuscendo così a liberarsi dei batteri e aumentando la sopravvivenza. 

«Con la rapida diffusione di organismi resistenti ai farmaci, come Staphilococcus aureus meticillino-resistente - ha dichiarato Isaac Chiu del Dipartimento di Microbiologia e Immunobiologia presso la Harvard Medical School e autore senior dello studio -  sono assolutamente necessarie strategie non antibiotiche per il trattamento delle infezioni batteriche. Puntare al sistema nervoso per modulare la risposta immunitaria e trattare o prevenire queste infezioni potrebbe essere una di queste strategie». 

I ricercatori hanno diviso i topi in due gruppi, il primo possedeva i neuroni dei polmoni intatti, mentre nel secondo i neuroni erano stati disattivati geneticamente o chimicamente. Gli animali sono stati infettati da stafilococco aureo resistente alla meticillina. I topi con i recettori nervosi perfettamente funzionanti hanno avuto la peggio. A distanza di 12 ore dall’infezione gli animali con i  neuroni fuori uso avevano un controllo maggiore della temperatura corporea, ospitavano una quantità di batteri dieci volte inferiore a quella dei loro compagni e avevano tassi di sopravvivenza molto maggiori. La differenza tra i due gruppi di animali è impressionante: nel gruppo con i neuroni intatti sono morti 16 esemplari su 20, nel gruppo con i neuroni disattivati sono sopravvissuti 17 topi su 18. 

I polmoni degli animali con i neuroni disattivati avevano maggiori capacità di reclutare i neutrofili, le cellule del sistema immunitario che forniscono la prima risposta a un’infezione batterica. I topi senza neuroni riuscivano a “richiamare in servizio” un esercito difensivo due volte più numeroso di quello degli altri animali. Inoltre, restando nella metafora, i soldati di questo esercito si dimostravano più veloci ad armarsi, più abili ed efficienti di quelli in dotazione ai topi con tutti i neuroni al loro posto. Per valutare le prestazioni dei neutrofili, i ricercatori hanno misurato la loro capacità di “pattugliare” i capillari dei polmoni in cerca di agenti patogeni. 

Ebbene, i neutrofili degli animali con neuroni disattivati si sono spinti più lontano, coprendo distanze maggiori. Inoltre erano in grado di aderire meglio alle pareti dei vasi sanguigni. Al contrario, nei topi con i neuroni intatti si è osservata una riduzione dell’attività dei linfociti T, che hanno un ruolo chiave nella difesa immunitaria. 

Gli scienziati sono riusciti anche a scoprire il meccanismo mediante il quale i neuroni inibiscono le risposte immunitarie. 

I neuroni rilasciano localmente una sostanza, il neuropeptide Cgrp, che interferisce con la capacità dei polmoni di reclutare le cellule immunitarie (neutrofili, citochine, linfociti T). Quando i ricercatori bloccavano la produzione di Cgrp, gli animali avevano maggiori possibilità di combattere l’infezione e di sopravvivere alla polmonite.

Gli esperimenti sugli animali hanno messo in luce una connessione tra sistema nervoso e immunitario finora poco esplorata.

«Gli immunologi - ha dichiarato Chiu - dovrebbero pensare di più al ruolo del sistema nervoso, e i neuroscienziati dovrebbero occuparsi  di più del sistema immunitario».