La disfunzione genetica degli astrociti cerebrali provoca l’emicrania

Immagine: ricostruzione morfologica di un neurone della corteccia cingolata in un episodio di emicrania. Credito: UZH.

I neuroscienziati dell’Università di Zurigo gettano una nuova luce sui meccanismi responsabili dell’emicrania familiare: dimostrano che una disfunzione genetica in specifiche cellule cerebrali dell’area della corteccia cingolata influenza fortemente il verificarsi dell’emicrania.

L’emicrania è uno dei disturbi più invalidanti, che colpisce una persona su sette e causa un enorme onere sociale ed economico. Numerosi risultati suggeriscono che l’emicrania è una malattia che colpisce gran parte del sistema nervoso centrale ed è caratterizzata da una disfunzione globale nell’elaborazione e integrazione delle informazioni sensoriali, che si verifica anche tra episodi di emicrania (periodo interictale). Ad esempio, i pazienti con emicrania mostrano un aumento delle risposte corticali agli stimoli sensoriali durante il periodo interictale. Al momento, i meccanismi cellulari responsabili di queste alterazioni sono in gran parte sconosciuti.

Malfunzionamento degli astrociti nella corteccia cingolata

Un team di neuroscienziati guidato da Mirko Santello presso l’Istituto di Farmacologia e Tossicologia dell’Università di Zurigo, in collaborazione con l’Università di Padova, ha identificato un nuovo meccanismo implicato in una forma speciale di emicrania causata da mutazione genetica. I ricercatori riferiscono che questa emicrania emiplegica familiare di tipo 2 (FHM2) provoca un malfunzionamento degli astrociti nella corteccia cingolata, una regione del cervello che è coinvolta nella sensazione di dolore. Gli astrociti, specifiche cellule cerebrali a forma di stella, contribuiscono in modo essenziale alla funzione neuronale e hanno un forte impatto sui circuiti e sul comportamento del cervello.

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“Nonostante la loro abbondanza, gli astrociti sono stati relativamente trascurati dai neuroscienziati”, afferma Mirko Santello, ultimo autore dello studio. Eppure queste cellule sono estremamente importanti per eliminare i trasmettitori rilasciati dai neuroni. Nel loro studio i ricercatori sono stati in grado di dimostrare che nell’emicrania familiare gli astrociti non possono rimuovere trasmettitori eccessivi rilasciati dai neuroni.La compromissione dell’assorbimento di glutammato astrocitico nella corteccia cingolata migliora fortemente l’eccitabilità dendritica corticale e quindi aumenta il fuoco dei neuroni”, afferma Santello.

Riduzione dell’emicrania dovuta a manipolazioni genetiche

Inoltre, lo studio ha riferito che il malfunzionamento della corteccia cingolata influenza anche l’insorgenza dell’emicrania. In un modello murino i ricercatori hanno mostrato che i topi mostravano una maggiore sensibilità ai fattori scatenanti del mal di testa. “Manipolando gli astrociti nella corteccia cingolata, siamo stati in grado di invertire la loro disfunzione. Ciò ha impedito un aumento del mal di testa nei topi portatori del difetto genetico”, afferma Jennifer Romanos, primo autore dello studio.

L’emicrania è un disturbo complicato che colpisce parte del sistema nervoso. “I nostri risultati forniscono un chiaro esempio di come la disfunzione degli astrociti prodotta da un difetto genetico influenzi l’attività neuronale e la sensibilità ai fattori scatenanti del mal di testa”, spiega Mirko Santello.

I risultati dello studio aiutano a comprendere meglio la fisiopatologia dell’emicrania e suggeriscono che la corteccia cingolata può rappresentare un hub critico nella malattia. La dimostrazione del legame tra disfunzione degli astrociti nella corteccia cingolata e emicrania familiare potrebbe aiutare a elaborare nuove strategie di trattamento dell’emicrania.

Fonte: Science Advances