Sfatato il mito di lunga data dell’assenza di vascolarizzazione linfatica nel sistema nervoso centrale

Immagine: mappe del sistema linfatico: vecchie (a sinistra) e aggiornate con la scoperta degli UVA. Immagine di credito: University of Virginia Health System.

Una delle caratteristiche del sistema nervoso centrale è la mancanza di un sistema di drenaggio linfatico classico.

Sebbene ora sia accettato che il sistema nervoso centrale subisce una costante sorveglianza immunitaria che si svolge all’interno del compartimento meningeo, i meccanismi che regolano l’ingresso e l’uscita delle cellule immunitarie dal sistema nervoso centrale rimangono poco compresi. Alla ricerca di gateway per le cellule T dentro e fuori le meningi, i ricercatori hanno scoperto vasi linfatici funzionali che rivestono i seni durali. Queste strutture esprimono tutte le caratteristiche molecolari delle cellule endoteliali linfatiche, sono in grado di trasportare sia il fluido sia le cellule immunitarie dal fluido cerebrospinale e sono collegate ai linfonodi cervicali profondi. La posizione unica di queste vasi potrebbe aver impedito la loro scoperta fino ad oggi, contribuendo così al concetto di lunga data dell’assenza di vascolarizzazione linfatica nel sistema nervoso centrale. La scoperta di un sistema linfatico del sistema nervoso centrale può richiedere una rivalutazione delle ipotesi di base della neuroimmunologia e gettare nuova luce sull’eziologia delle malattie neuroinfiammatorie e neurodegenerative associate alla disfunzione del sistema immunitario.

Lo studio ha implicazioni profonde per le malattie neurologiche dall’autismo all’Alzheimer alla sclerosi multipla. In una straordinaria scoperta che ha rovesciato decenni di insegnamento dei libri di testo, i ricercatori della School of Medicine dell’Università della Virginia hanno determinato che il cervello è direttamente collegato al sistema immunitario da vasi che in precedenza si pensava non esistessero. Tali vasi possano essere sfuggiti al rilevamento quando il sistema linfatico è stato così accuratamente mappato in tutto il corpo, ma il vero significato della scoperta risiede negli effetti che potrebbe avere sullo studio e sul trattamento delle malattie neurologiche che vanno dall’autismo alla malattia di Alzheimer alla sclerosi multipla.
“Poichè abbiamo scoperto che il cervello è come ogni altro tessuto collegato al sistema immunitario periferico attraverso vasi linfatici meningei “, ha dichiarato Jonathan Kipnis, PhD, Professore presso il Dipartimento di Neuroscienze UVA e Direttore del Center for Brain Immunology and Glia (BIG) dell’UVA, “cambia completamente il modo in cui percepiamo l’interazione neuro-immune. L’abbiamo sempre percepita prima come qualcosa di esoterico che non può essere studiato, ma ora possiamo porci domande meccanicistiche”.
Riteniamo che per ogni malattia neurologica che ha una componente immunitaria, questi vasi possano svolgere un ruolo importante”, ha detto Kipnis. “Difficile immaginare che questi vasi non sono coinvolti in una malattia neurologica con una componente immunitaria”.
Nuova scoperta nel corpo umano
Kevin Lee, PhD, Presidente del Dipartimento di Neuroscienze UVA, ha descritto la sua reazione alla scoperta del laboratorio di Kipnis: “La prima volta che questi ragazzi mi hanno mostrato il risultato di base, ho appena detto una frase: ‘Dovranno cambiare il libri di testo’.  Anche Kipnis inizialmente era scettico. “Non credevo davvero che esistessero strutture nel corpo di cui non siamo a conoscenza. Pensavo che il corpo fosse mappato “, ha detto. “Pensavo che queste scoperte fossero finite da qualche parte intorno alla metà del secolo scorso. Ma a quanto pare non è così”.
La scoperta è stata resa possibile dal lavoro di Antoine Louveau, PhD, un borsista post-dottorato nel laboratorio di Kipnis. I vasi sono stati rilevati dopo che Louveau ha sviluppato un metodo per assemblare le meningi di un topo – le membrane che coprono il cervello – su un singolo vetrino in modo da poter essere esaminate nel loro insieme. “In realtà è stato abbastanza facile”, ha detto. “C’era un trucco: abbiamo fissato le meningi all’interno della calotta cranica, in modo che il tessuto fosse fissato nelle sue condizioni fisiologiche, e quindi l’abbiamo sezionato. Se avessimo fatto il contrario, non avrebbe funzionato “. Dopo aver notato modelli simili a vasi nella distribuzione delle cellule immunitarie sui suoi vetrini, Louveau, ha testato i vasi linfatici ed eccoli lì.
L’impossibile esisteva.
Louveau con emozione ha ricordato il momento: “Ho chiamato Jony [Kipnis] al microscopio e ho detto: ‘Penso che abbiamo qualcosa’ “. Per quanto riguarda il modo in cui i vasi linfatici del cervello sono riusciti a sfuggire per tutto questo tempo, Kipnis li ha descritti come “molto ben nascosti” e ha notato che seguono un grosso vaso sanguigno nei seni nasali, un’area difficile da immaginare.
“L’imaging dal vivo di questi vasi era fondamentale per dimostrare la loro funzione e non sarebbe stata possibile senza la collaborazione con Tajie Harris”, ha osservato Kipnis. Harris, un dottorando e assistente Professore di neuroscienze e membro del GRANDE centro. Kipnis ha anche salutato le abilità chirurgiche “fenomenali” di Igor Smirnov, un ricercatore associato al laboratorio di Kipnis, il cui lavoro è stato fondamentale per il successo dell’imaging dello studio.
Alzheimer, autismo, SM e oltre
La presenza inattesa dei vasi linfatici solleva un numero enorme di domande che ora hanno bisogno di risposte, sia sul funzionamento del cervello che sulle malattie che lo affliggono. Ad esempio, prendi la malattia di Alzheimer. “Nell’Alzheimer, ci sono accumuli di grandi pezzi di proteine ​​nel cervello“, ha detto Kipnis. “Pensiamo che possano accumularsi nel cervello perché non vengono rimossi in modo efficiente da questi vasi”. Ha notato che i vasi sembrano diversi con l’età, quindi il ruolo che svolgono nell’invecchiamento è un’altra strada da esplorare. E c’è una vasta gamma di altre malattie neurologiche, dall’autismo alla sclerosi multipla, che devono essere riconsiderate alla luce della presenza di qualcosa che la scienza ha insistito che non esistesse.
A proposito di questa ricerca
I risultati sono stati pubblicati online dalla prestigiosa rivista Nature e appariranno in una prossima edizione cartacea. L’articolo è stato scritto da Louveau, Smirnov, Timothy J. Keyes, Jacob D. Eccles, Sherin J. Rouhani, J. David Peske, Noel C. Derecki, David Castle, James W. Mandell, Lee, Harris e Kipnis.