Lesioni del midollo spinale: la rigenerazione guidata dei neuroni permette ai topi paralizzati di tornare a camminare

Lo studio

Lesioni del midollo spinale: la rigenerazione guidata dei neuroni permette ai topi paralizzati di tornare a camminare

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Immagine: EPFL
di redazione
Un nuovo approccio terapeutico che consiste nella rigenerazione guidata degli assoni potrebbe portare al recupero delle funzioni motorie dopo una lesione completa del midollo. Ma la procedura testata sui topi è complessa da riprodurre negli esseri umani

Una lesione completa del midollo spinale porta alla paralisi. I danni sono irreversibili. E da qui ci si è spostati poco o niente negli ultimi anni. Qualche trattamento sperimentale che prevede la stimolazione elettrica del midollo ha mostrato in una manciata di pazienti di poter ripristinare alcuni movimenti, piccoli, incerti e forzati. Nulla di naturale. Così stanno le cose dal punto di vista clinico. Sul piano delle ricerca quei piccoli progressi sono invece molto più significativi perché lasciano sperare che le persone paralizzate in seguito a un danno al midollo spinale possano prima o poi tornare a muoversi. I risultati di un recente studio sui topi, per esempio, aggiungono nuove e fondamentali conoscenze sui meccanismi alla base del recupero delle funzioni motorie.

La ricerca è stata condotta dalla University of California Los Angeles, dal Federal Institute of Technology di Losanna in Svizzera e dall’Università di Harvard. I neuroscienziati hanno osservato che la ricrescita di neuroni specifici porta al recupero solo se avviene nelle regioni bersaglio naturali, mentre la ricrescita casuale non è efficace.

La scoperta chiarisce come mai i tentativi di recuperare la funzionalità motoria descritti in un precedente studio del 2018 pubblicato su Nature erano falliti. In quell’occasione gli scienziati avevano testato sui topi un approccio terapeutico che consisteva nella rigenerazione degli assoni, le minuscole fibre che collegano e mettono in comunicazione le cellule nervose, dopo una lesione del midollo spinale.

Ma alla rigenerazione degli assoni, per quanto perfetta, non corrispondeva un efficace recupero funzionale.

«Cinque anni fa, abbiamo dimostrato che le fibre nervose possono essere rigenerate anche in lesioni del midollo spinale anatomicamente complete. Ma ci siamo anche resi conto che questo non era sufficiente per ripristinare la funzione motoria, poiché le nuove fibre non riuscivano a connettersi ai punti giusti sull’altro lato della lesione», afferma Mark Anderson, autore senior dello studio.

Nel nuovo studio pubblicato su Science, i ricercatori hanno cercato di capire se una rigenerazione guidata degli assoni verso le regioni bersaglio naturali fosse più efficace. E così in un primo momento i ricercatori hanno individuato grazie all’analisi genetica avanzata i gruppi di cellule nervose che consentono il miglioramento della deambulazione dopo una lesione parziale del midollo spinale. Dall’osservazione del comportamento di queste cellule è emerso che la semplice rigenerazione dei loro assoni senza una guida specifica non aveva alcun impatto sul recupero funzionale. Quando invece sono stati usati specifici segnali chimici per attrarre e guidare la rigenerazione degli assoni verso la loro regione bersaglio naturale nel midollo spinale, si sono ottenuti progressi motori significativi.

«Le nostre osservazioni utilizzando il sequenziamento dell'RNA nucleare a cellula singola non solo hanno selezionato gli assoni specifici che devono rigenerarsi, ma hanno anche rivelato che questi assoni devono riconnettersi ai loro obiettivi naturali per ripristinare la funzione motoria», ha spiegato Jordan Squair, primo autore dello studio. I topi affetti da una lesione completa del midollo spinale sottoposti al trattamento hanno migliorato la deambulazione mostrando un’andatura simile a quella dei topi che avevano ripreso a camminare naturalmente dopo lesioni parziali. «Il nostro studio fornisce informazioni cruciali sulla complessità della rigenerazione degli assoni e sui requisiti per il recupero funzionale dopo una lesione del midollo spinale. È stata dimostrata la necessità non solo di rigenerare gli assoni, ma anche di guidarli attivamente a raggiungere le loro regioni bersaglio naturali per ottenere un ripristino neurologico significativo», ha dichiarato Michael Sofroniew, professore di neurobiologia presso la David Geffen School of Medicine dell’Università della California e e autore senior del nuovo studio.

Riproporre questo approccio terapeutico sugli esseri umani non è però banale. Promuovere la rigenerazione guidata degli assoni su lunghe distanze è un’impresa complessa, ma aver compreso che solamente così si può sperare di ripristinare le funzioni motorie è già molto. Questo approccio potrebbe essere combinato con altre procedure come le stimolazioni elettriche del midollo.

«Crediamo che una soluzione completa per il trattamento delle lesioni del midollo spinale richiederà entrambi gli approcci: la terapia genica per far ricrescere le fibre nervose rilevanti e la stimolazione spinale per massimizzare la capacità di entrambe queste fibre e del midollo spinale sotto la lesione di produrre movimento», ha dichiarato Grégoire Courtine, a capo del centro NeuroRestore in Svizzera e autore senior dello studio.