Artrite-immagine: attività delle chinasi MNK1/2 (rosso, fosfo-eIF4E) nei neuroni sensoriali del ganglio della radice dorsale positivi al CGRP (verde) nell’artrite. Crediti: L’animale e il tessuto sono stati preparati da Jie Su, la colorazione e la microscopia da Ming-Dong Zhang.
L’artrite reumatoide è una malattia autoimmune cronica che colpisce milioni di persone in tutto il mondo. Questa malattia induce il sistema immunitario ad attaccare erroneamente i tessuti del corpo, in particolare le articolazioni, causando infiammazione, gonfiore, rigidità e dolore.
Sebbene l’artrite sia stata ampiamente studiata, i processi molecolari alla base del dolore sperimentato dalla maggior parte delle persone colpite rimangono poco chiari. È noto che il dolore fisico viene percepito tramite i neuroni sensoriali, cellule specializzate che trasportano i segnali dai tessuti del corpo al cervello.
I ricercatori del Karolinska Institute di Stoccolma hanno recentemente studiato un modello murino di artrite con l’obiettivo di comprendere meglio come l’attività delle cellule immunitarie influenzi le cellule nervose, contribuendo potenzialmente al dolore avvertito dai pazienti affetti da artrite.
Le loro scoperte, pubblicate su Nature Neuroscience, hanno portato alla luce una sequenza di reazioni chimiche che si verificano all’interno delle cellule nervose quando queste ricevono segnali dalle cellule immunitarie (ovvero, una via di segnalazione) e che potrebbero essere alla base del dolore legato all’artrite.
“Sebbene siano disponibili trattamenti efficaci per l’artrite, spesso non riescono ad alleviare il dolore”, ha dichiarato Patrik Ernfors, autore principale dello studio. “Fino al 25% delle persone che ottengono una remissione infiammatoria con un trattamento efficace presentano un ‘dolore residuo’ che causa notevole sofferenza. Pertanto, il dolore nell’artrite reumatoide rappresenta un problema importante se non trattato adeguatamente“.
“Esistono validi modelli animali per la malattia umana e lo sviluppo di nuove tecnologie ha ora reso possibile ottenere conoscenze sui processi molecolari con un livello di granularità e dettaglio prima irraggiungibile“.
Studio di un modello murino di artrite
L’obiettivo principale del recente studio di Ernfors e colleghi era quello di scoprire i processi molecolari che innescano l’ipereccitabilità dei neuroni sensoriali. Inoltre, si proponevano di collegare questa ipereccitabilità al dolore articolare associato all’artrite e di identificare potenziali bersagli per interventi volti ad alleviare il dolore.
Nei loro esperimenti, i ricercatori hanno indotto sintomi simili all’artrite nei topi utilizzando autoanticorpi contro la cartilagine, proteine generalmente prodotte dal sistema immunitario che attaccano i tessuti articolari. Hanno poi esaminato le cellule nervose situate lungo i nervi spinali dei topi al di fuori del midollo spinale, in una regione nota come ganglio della radice dorsale.
Le cellule di questa regione trasmettono informazioni sensoriali, comprese le sensazioni dolorose, dal corpo al sistema nervoso centrale (SNC). Il team ha osservato queste cellule man mano che il danno alle articolazioni dell’animale progrediva e diventava più pronunciato.
“Abbiamo utilizzato diversi tipi di metodi: un modello animale per l’artrite, il sequenziamento dell’RNA a singola cellula, analisi computazionali, registrazioni di singoli nervi, elettrofisiologia con tecnica patch clamp, biochimica, tracciamento dei nervi dalle articolazioni, optogenetica e interventi farmacologici“, ha spiegato Ernfors. “Queste strategie sperimentali, combinate, hanno dimostrato in modo convincente che la segnalazione dell’interferone è alla base del dolore nell’artrite nel nostro modello animale”.
Nelle prime fasi dell’artrite indotta nei topi, il team ha osservato un’aumentata attivazione delle cellule immunitarie situate in prossimità dei nervi sensoriali. Hanno inoltre scoperto che le cellule immunitarie rilasciavano grandi quantità di citochine (ovvero proteine di segnalazione attraverso le quali le cellule immunitarie comunicano), provocando una grave risposta infiammatoria nota come tempesta di citochine.
Nel corso della malattia, hanno anche osservato alti livelli di interferoni, proteine che aiutano il sistema immunitario a combattere virus e altre malattie. In particolare, una presenza simile di interferoni è stata rilevata anche in pazienti con diagnosi di artrite.
Informazioni utili per i futuri trattamenti dell’artrite
Gli esperimenti dei ricercatori hanno portato alla scoperta di una via di segnalazione attraverso la quale i neuroni che percepiscono il dolore diventano eccessivamente attivi. Bloccando questa via con farmaci, il team è riuscito a migliorare la funzionalità degli arti e a ridurre il dolore percepito dai topi.
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“Abbiamo identificato una via di segnalazione che è alla base del dolore nell’artrite”, ha affermato Ernfors. “Poiché questa via è suscettibile di essere modulata farmacologicamente, speriamo che possa fornire le basi per lo sviluppo di nuovi analgesici per il dolore da artrite”.
I primi risultati ottenuti da Ernfors e colleghi evidenziano le potenzialità del percorso di segnalazione da loro scoperto come potenziale bersaglio per trattamenti volti a ridurre il dolore da artrite. Altri gruppi di ricerca potrebbero presto basarsi sui risultati ottenuti e dedicarsi all’esplorazione di questo percorso appena individuato.
“L’artrite è una malattia autoimmune, causata da autoanticorpi diretti contro specifici epitopi”, ha aggiunto Ernfors. “Sebbene abbiamo identificato le molecole e la via di segnalazione responsabili del dolore nell’artrite, non sappiamo ancora come gli autoanticorpi inneschino la produzione di interferoni e l’attivazione della via di segnalazione. Pertanto, stiamo ora studiando le cellule e i processi molecolari che avviano la cascata di eventi che porta alla produzione di interferoni, alla segnalazione e al dolore”.
Fonte: Nature Neuroscience