Alcol-immagine credit (Klaus Vedfelt/DigitalVision/Getty Images)
È risaputo che l’alcol ha profonde conseguenze sul funzionamento del cervello e le ricerche dimostrano che anche bassi livelli di questa sostanza possono danneggiarlo.
Ma in che modo l’alcol provoca effettivamente danni cerebrali a livello cellulare?
In una sorprendente scoperta riportata sulla rivista Immunity, gli scienziati hanno scoperto che l’alcol non interagisce solo con i neuroni. Nuove scoperte dimostrano che agisce anche sulle cellule immunitarie del cervello chiamate microglia, inducendole a smantellare la matrice extracellulare che fornisce supporto strutturale alle cellule cerebrali.
“Per anni, gli effetti dell’alcol sul cervello sono stati studiati principalmente attraverso la lente dei neuroni, e a ragione: l’alcol agisce direttamente sui recettori neuronali”, afferma il neuroscienziato e autore senior dello studio Dimitrios Davalos della Cleveland Clinic.
“Monitorando le microglia in tempo reale, siamo stati in grado di osservare che non si limitano a reagire al danno, ma sono loro a guidare i cambiamenti dannosi che l’alcol provoca nel cervello“.
Le microglia sono cellule immunitarie specializzate che monitorano e mantengono costantemente il cervello, rilevando le minacce, eliminando le cellule morte e i tessuti danneggiati e potando le connessioni neuronali.
Per studiare come l’attività microgliale venga influenzata dall’alcol, i ricercatori hanno utilizzato un modello murino di consumo eccessivo di alcol, progettato per simulare gli effetti del consumo eccessivo e del consumo prolungato di alcol.
Negli esperimenti, ai topi è stata somministrata una dose orale di etanolo, o dosi ripetute per giorni consecutivi e i ricercatori hanno monitorato gli effetti del farmaco sulla microglia e sui neuroni negli animali vivi utilizzando la microscopia a due fotoni e altre tecniche di imaging.
I ricercatori hanno scoperto che le cellule della microglia subivano cambiamenti significativi nella forma e nell’attività entro circa un’ora dalla somministrazione di alcol, prima del picco di sedazione indotto dal farmaco.
I rami che si estendono dai loro corpi si sono ridotti di numero e lunghezza, e il loro territorio di sorveglianza si è ristretto, con effetti che si sono accentuati dopo ripetute esposizioni all’alcol.
I ricercatori hanno anche osservato che le microglia danneggiano la matrice extracellulare, una rete di molecole strutturali che sostiene le cellule cerebrali e contribuisce a garantire una comunicazione stabile tra i neuroni.
Nei topi a cui era stato somministrato alcol, le cellule della microglia iniziavano a inglobare e digerire i componenti della matrice, scomponendola e indebolendone la struttura.
Secondo i ricercatori, ciò si traduce in una perdita di connessioni sinaptiche, contribuendo alla disfunzione neuronale e, possibilmente, ad alcuni degli effetti sedativi dell’alcol.
Tuttavia, in un esperimento separato condotto su topi geneticamente modificati, i ricercatori hanno disattivato una proteina presente nelle microglia chiamata MyD88, che svolge un ruolo importante nell’attivazione delle risposte immunitarie.
Negli animali in cui il gene MyD88 era stato silenziato, l’esposizione all’alcol ha comportato un danno neuronale significativamente inferiore, minori alterazioni nella forma e nell’attività delle cellule microgliali e una sedazione meno pronunciata.
In test separati condotti su questi topi geneticamente modificati e protetti, i ricercatori hanno degradato la matrice extracellulare degli animali utilizzando un enzima, e in questo modo hanno ripristinato la perdita di sinapsi, la compromissione motoria e la sedazione quando agli animali è stato somministrato alcol.
Secondo i ricercatori, ciò dimostra che l’alterazione della matrice extracellulare è un processo causale chiave che produce direttamente alcuni degli effetti dannosi dell’alcol sul cervello.
Sebbene i risultati principali siano stati ottenuti solo tramite esperimenti sui topi, un’analisi separata del tessuto cerebrale umano prelevato da sei persone decedute con disturbo da uso di alcol ha mostrato segni di alterazione della matrice extracellulare rispetto ai controlli, il che suggerisce che un danno cerebrale simile, mediato dalle cellule microgliali, potrebbe verificarsi anche nelle persone che abusano di alcol.
Ciò potrebbe rendere MyD88 un valido bersaglio terapeutico per la ricerca futura, e potenzialmente anche al di là degli effetti dell’alcol.
“Abbiamo scoperto una specifica via neuroimmunitaria che l’alcol attiva, ma è possibile che anche altre droghe possano attivare questa via”, afferma Davalos.
“Il mio laboratorio sta studiando come possiamo intervenire sulle cellule della microglia o proteggere la matrice extracellulare del cervello per prevenire o limitare i danni cerebrali causati dall’abuso di sostanze e, possibilmente, anche da altre malattie neurologiche.“
I risultati sono pubblicati sulla rivista Immunity.