Ictus-immagine credit public domain.
Ricercatori del Duncan Neurological Research Institute (Duncan NRI) del Texas Children’s Hospital, del Baylor College of Medicine e di Istituzioni collaboratrici dimostrano, sulla rivista Nature Cancer, che l‘ictus favorisce la crescita del glioma e hanno individuato i mediatori cellulari e molecolari coinvolti nel processo, collegando le lesioni cerebrali ai tumori cerebrali maligni.
“Studi epidemiologici e clinici suggeriscono che i pazienti con una storia di ictus o trauma cranico presentano un rischio maggiore di sviluppare tumori cerebrali. Il rischio può essere da tre a sette volte superiore, a seconda dell’età e del sesso del paziente”, ha affermato l’autore corrispondente, il Dottor Hyun Kyoung Lee, ricercatore principale presso il Duncan NRI. Il Dottor Lee è anche Professore associato di neurologia pediatrica e membro del Dan L Duncan Comprehensive Cancer Center del Baylor.
“Nonostante queste osservazioni cliniche, il meccanismo che collega le lesioni cerebrali al cancro rimane poco chiaro. Nello studio attuale, abbiamo lavorato con modelli umani e murini per indagare se l’ictus favorisce la crescita del glioma e quali fattori mediano questa connessione”, ha affermato Lee.
I primi autori di questo lavoro, il Dottor Qi Ye e la studentessa di dottorato Christine Madamba del laboratorio Lee, si sono concentrati su un tipo di lesione cerebrale, l‘ictus, e su uno specifico tipo di tumore cerebrale, il glioma, il tumore cerebrale maligno più diffuso e aggressivo negli adulti, con un tasso di sopravvivenza a 5 anni.
“Abbiamo dimostrato che l’ictus ha promosso l’infiltrazione tumorale nelle regioni cerebrali danneggiate in modelli di glioma umani e murini, riducendo la sopravvivenza complessiva. Analizzando più da vicino la composizione cellulare e molecolare dei tumori, abbiamo scoperto che l’ictus innesca un rimodellamento del microambiente tumorale”, dice la Dott.ssa Hyun Kyoung Lee, ricercatrice principale, Duncan NRI.
Il team ha scoperto la comparsa di una popolazione distinta di cellule cerebrali – gli astrociti associati al tumore (TAA) – con caratteristiche fisiologiche e molecolari peculiari, tra cui una ridotta attività del calcio. I TAA erano accompagnati dall’accumulo di altri due tipi di cellule: la microglia rimodellata associata al tumore e le cellule immunitarie chiamate macrofagi (TAM).
Il ripristino della segnalazione del calcio TAA o la rimozione dei TAM hanno soppresso la progressione del glioma indotto dall’ictus, identificando entrambe le popolazioni come mediatori critici della risposta all’ictus. I risultati suggeriscono che questi percorsi indotti dal danno e che promuovono la crescita tumorale sono potenziali bersagli terapeutici e supportano la continua ricerca di strategie che potrebbero ridurre il rischio di crescita del glioma nei pazienti con una storia di lesione cerebrale.
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“Il nostro studio conferma che le lesioni cerebrali possono rappresentare un fattore di rischio per il cancro al cervello. Inoltre, i nostri risultati contribuiscono alle crescenti evidenze che indicano un ruolo degli astrociti nella crescita dei tumori cerebrali“, ha affermato Lee. “È stato dimostrato che le interazioni neurone-tumore contribuiscono alla crescita del cancro. Noi dimostriamo che anche altre cellule cerebrali, gli astrociti, sembrano comunicare con le cellule tumorali cerebrali e influenzarne il comportamento. Dovrebbero essere prese in considerazione nello studio dei meccanismi e delle terapie del cancro”.
Astratto:
“Studi epidemiologici suggeriscono che le persone con una storia di ictus presentano un rischio maggiore di sviluppare tumori cerebrali, tuttavia i meccanismi che collegano il danno cerebrale alla progressione del glioma rimangono poco chiari. In questo studio dimostriamo che l’ictus promuove l’infiltrazione tumorale nelle regioni cerebrali lesionate in modelli di glioma umani e murini, accompagnata da una ridotta sopravvivenza complessiva. L’ictus induce un rimodellamento del microambiente tumorale, inclusa la comparsa di una distinta popolazione di astrociti associati al tumore (TAA) con ridotta attività del Ca2 + al fronte di invasione e l’arricchimento di microglia e macrofagi associati al tumore (TAM). Il ripristino della segnalazione del Ca2 + nei TAA o la deplezione dei TAM sopprimono la progressione del glioma indotta dall’ictus, identificando entrambe le popolazioni come mediatori critici della risposta al danno. A livello meccanicistico, abbiamo identificato SLC4A4 come un regolatore chiave dell’attività del Ca2 + nei TAA e del reclutamento dei TAM mediato da CCL2. Nel loro insieme, i nostri risultati dimostrano che il rimodellamento della segnalazione del Ca2 + astrocitario e dei TAM indotto dall’ictus è un fattore determinante nella progressione del glioma e collegano il danno cerebrale alla malattia maligna”.
Tra gli altri collaboratori figurano Junsung Woo, Tiffany J. Choy, Kate Wheeler, Jiangshan Zhan, Carlo D. Cristobal, Catalina Spjut, Donghui Shin, Juyeon Jo, Roshan R. Ailani, Joshua Smith, Khatri Latha, Akdes Serin Harmanci, Hari Krishna Yalamanchili, Marco Gallo, Kyuson Yun, Yana K. Reshetnyak, Eunhee Kim, Yongsoo Kim, Ganesh Rao e Benjamin Deneen. Gli autori sono affiliati a una o più delle seguenti istituzioni: Baylor College of Medicine, Duncan NRI presso il Texas Children’s Hospital, Virginia Tech FBRI Cancer Research Center, Virginia Tech, Pennsylvania State University, Houston Methodist Research Institute, Weill Cornell Medical College, University of Rhode Island e University of Texas Health Science Center at Houston.