Sclerosi multipla-immagine: dinamica degli oligodendrociti in un modello murino di sclerosi multipla. Gruppo di ricerca di Castelo-Branco, Karolinska Institutet. Crediti: Bastien Hervé e Lilian Hervé
La sclerosi multipla (SM) è una malattia autoimmune cronica caratterizzata dall’interruzione dei segnali nervosi e da vari sintomi neurologici associati, che vanno da problemi di vista a intorpidimento, debolezza, affaticamento e deficit cognitivi. Questi sintomi emergono quando il sistema immunitario inizia ad attaccare gli oligodendrociti maturi (MOL), cellule specializzate che producono la guaina protettiva che circonda le fibre nervose (mielina).
Esistono diversi sottotipi di MOL, che potrebbero mostrare diverse risposte genetiche simili a quelle delle cellule immunitarie nei pazienti con diagnosi di SM. Sebbene diversi studi abbiano indagato le basi neurali e molecolari della SM, il modo in cui questi diversi sottotipi cellulari rispondono al progredire della malattia non è ancora stato chiarito.
I ricercatori del Karolinska Institute in Svezia hanno recentemente condotto uno studio sui topi, volto a mappare in che modo i diversi sottotipi di MOL potrebbero differire nella loro sensibilità alla neuroinfiammazione nelle diverse fasi della SM.
I loro risultati, pubblicati su Nature Neuroscience, potrebbero orientare la ricerca futura incentrata sulle basi della SM, potenzialmente indirizzando lo sviluppo di nuove strategie terapeutiche.
“Avevamo precedentemente scoperto che l’oligodendroglia (composta da diversi tipi di MOL e dai loro progenitori), solitamente considerata un bersaglio passivo nella SM, può passare a stati associati alla malattia al culmine della malattia in un modello murino di SM“, ha spiegato a Medical Xpress Gonçalo Castelo-Branco, autore principale dello studio. “Volevamo capire quando si manifestava questo stato e se persisteva nelle fasi successive della malattia.”
Le risposte mutevoli degli oligodendrociti nella SM
Invece di studiare le MOL negli esseri umani, Castelo-Branco e i suoi colleghi hanno esaminato le loro risposte nei topi che presentano degradazione della mielina e interruzioni del segnale nervoso che ricordano alcuni aspetti della SM nei pazienti umani. Questi topi sono affetti da una condizione nota come encefalomielite (EAE), caratterizzata anch’essa da risposte immunitarie mirate alle MOL.
“Abbiamo seguito l’oligodendroglia in momenti chiave durante lo sviluppo della malattia in questo modello murino, analizzando queste cellule a livello individuale ed esaminando allo stesso tempo quali geni erano attivi e come la loro attività era regolata a livello di cromatina, utilizzando una tecnologia chiamata multiomica a cellula singola“, ha spiegato Castelo-Branco.
I ricercatori hanno utilizzato una tecnica nota come profilazione multiomeale a singola cellula per esaminare l’accessibilità del DNA e l’espressione dell’RNA nelle singole cellule del sistema nervoso dei topi durante il progredire della malattia immunitaria che prende di mira il MOL.
Hanno inoltre identificato diversi tipi di sottotipi di MOL e monitorato i cambiamenti nell’attività genica di ciascuna di queste tipologie di cellule nelle diverse fasi della malattia.
Risultati e implicazioni per la comprensione della SM
Castelo-Branco e i suoi colleghi hanno osservato che gli stati simil-immunitari che colpiscono i MOL si manifestavano quando i topi si trovavano nelle fasi iniziali della malattia simil-sclerosi multipla e persistevano fino alle fasi più avanzate. Tuttavia, hanno anche scoperto che diversi sottotipi di MOL rispondevano in modo diverso alle diverse fasi della malattia, con alcuni che mostravano una forte risposta immunitaria e altri una debole.
“Abbiamo osservato che diversi sottotipi di MOL reagiscono in modo diverso all’ambiente della malattia, dove una popolazione di oligodendrociti è più incline a passare a uno stato simile a quello immunitario, mentre un’altra popolazione di oligodendrociti è probabilmente più incline ai processi rigenerativi”, ha affermato Castelo-Branco. “I risultati suggeriscono anche che queste cellule, nelle fasi avanzate della malattia, potrebbero ancora conservare una memoria epigenetica di ambienti infiammatori precedenti“.
Se convalidati su esseri umani a cui è stata diagnosticata la SM, i risultati di questo recente studio potrebbero offrire nuove informazioni sulle basi molecolari della malattia e sul suo impatto sui diversi tipi di MOL.
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In futuro, gli sforzi del team potrebbero anche contribuire allo sviluppo di nuovi promettenti trattamenti per la SM che colpiscano specifici sottotipi di MOL. “Stiamo ora esplorando queste dinamiche molecolari e temporali nei tessuti dei pazienti affetti da SM e stiamo utilizzando tecnologie che ci consentono di analizzare queste dinamiche a livello spaziale in questi tessuti”, ha aggiunto Castelo-Branco. “Ciò ci consentirebbe di comprendere come le diverse popolazioni cellulari interagiscono tra loro nel contesto della malattia.“
Ulteriori informazioni: Nature Neuroscience