Globuli bianchi immaturi responsabili del danno da ictus cerebrale

Specifiche sottopopolazioni di globuli bianchi implicati nell’aggravamento dell’ictus cerebrale ischemico

Ricercatori dell’Ospedale San Raffaele di Milano, guidati da Marco Bacigaluppi dell’Unità di ricerca in Neuroimmunologia e coordinati dal professor Gianvito Martino, hanno individuato alcuni globuli bianchi specifici che sembrano essere coinvolti nell’aggravamento del danno causato dall’ictus cerebrale ischemico. I risultati della loro ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Nature Immunology. Utilizzando tecnologie di imaging molecolare e genomica, i ricercatori hanno confrontato l’ictus cerebrale ischemico in modelli murini di diverse età, ossia topi da laboratorio. Hanno descritto per la prima volta la presenza di una sottopopolazione nociva e immatura di granulociti neutrofili (un tipo di globuli bianchi nel sangue) negli animali anziani.

Queste cellule, rilasciate precocemente dal midollo osseo, si accumulano nell’area cerebrale colpita nel topo anziano. Qui contribuiscono ad aggravare il danno causato dall’ischemia, ovvero dalla mancata irrorazione di sangue a causa di un’occlusione dei vasi, e portando a una maggiore disabilità e mortalità.

Globuli bianchi ictus
Figura 1 – E’ stato scoperta una correlazione tra alcuni tipi immaturi di globuli bianchi e l’insorgenza di ictus in modelli murini.

Prospettive future

La scoperta di questa alterazione nella risposta immunitaria, definita granulopoiesi abnorme dai ricercatori, rappresenta un importante contributo alla comprensione delle conseguenze dell’ictus cerebrale ischemico. Inoltre, identificando nuovi potenziali bersagli terapeutici, apre la strada allo sviluppo di nuove terapie per questa malattia. I ricercatori hanno confrontato i risultati ottenuti in laboratorio con campioni di sangue di pazienti adulti e anziani affetti da ictus, ricoverati nella Stroke Unit dell’Ospedale San Raffaele.

Anche in questi pazienti, soprattutto quelli di età più avanzata, è stata evidenziata la presenza di granulopoiesi abnorme simili a quelle riscontrate nel topo anziano. Secondo Gianvito Martino, questo risultato rappresenta uno dei frutti concreti del programma strategico pluriennale di ricerca biomedica sull’invecchiamento promosso dall’Ospedale San Raffaele. Integrando esperienze di ricerca e cliniche, l’obiettivo è comprendere in maggior dettaglio i meccanismi dell’invecchiamento e come questi possano favorire o addirittura determinare l’insorgenza di gravi malattie cerebrovascolari e neurodegenerative. Questa scoperta offre le basi per sviluppare nuove strategie terapeutiche più efficaci. Inoltre suggerisce anche possibili strade da percorrere per garantire un invecchiamento sano e privo di malattie.

Premesse e metodo

Studi precedenti avevano già evidenziato il peggior esito in termini di disabilità e mortalità dopo un’ischemia cerebrale negli animali anziani. Avevano anche evidenziato una maggiore disabilità nei pazienti anziani affetti da ischemia cerebrale. Marco Bacigaluppi sottolinea che, come avviene negli esseri umani, la disabilità nei topi dopo un’ischemia cerebrale aumenta con l’avanzare dell’età, accompagnata da una maggiore mortalità e difficoltà di recupero.

Era già noto che l’invecchiamento provoca alterazioni nel sistema immunitario, in particolare una diminuzione della produzione di linfociti e un aumento dei neutrofili da parte del midollo osseo. Tuttavia, attraverso questo studio, i ricercatori hanno compreso le cause e i meccanismi di tale fenomeno. Hanno analizzato la diversa risposta infiammatoria che si verifica nel tessuto cerebrale dei topi anziani e giovani dopo un’ischemia. Sono state utilizzate tecnologie di trascrittomica a singola cellula e citofluorimetria multicolore ad alta definizione in collaborazione con gruppi di ricerca nazionali e internazionali. Questo approccio ha permesso loro di caratterizzare l’aumento di specifiche sottopopolazioni di neutrofili immaturi nei topi più anziani, che presentano caratteristiche pro-infiammatorie e pro-trombotiche.

Ruolo dei globuli bianchi e correlazione con l’ictus

I neutrofili sono una popolazione eterogenea di cellule del sistema immunitario prodotte dal midollo osseo. Quando sono completamente maturi, si spostano nel flusso sanguigno pronti ad agire contro agenti estranei, soprattutto in caso di infezioni. Il fine è quello di preservare l’integrità biologica dell’organismo. Si sa ormai che i neutrofili svolgono molteplici e diverse funzioni. Possono giocare un ruolo fondamentale nella lotta contro le infezioni, ma in alcune situazioni specifiche possono anche peggiorare il danno.

Durante un’ischemia cerebrale, vengono richiamati in modo emergenziale nell’area cerebrale colpita per svolgere il loro compito. Tuttavia, negli individui anziani, non riescono a completare la maturazione nel midollo osseo. Migrando in forma immatura, tendono ad accumularsi in eccesso nell’area colpita, causando un peggioramento della microcircolazione cerebrale e, di conseguenza, un’aggravamento dell’ictus. I ricercatori hanno effettuato un esperimento di “ringiovanimento” del midollo osseo nei topi anziani, prima dell’ischemia cerebrale, e hanno osservato che tale procedura ha ripristinato la normale produzione di neutrofili, migliorando l’esito dell’ictus.

Obiettivi futuri

Bacigaluppi afferma che ulteriori studi molecolari e funzionali sulla differenziazione dei neutrofili apriranno la strada allo sviluppo di approcci terapeutici efficaci e selettivi per riequilibrare la produzione anomala di neutrofili nella popolazione anziana. L’obiettivo finale è quello di sviluppare molecole specifiche che interferiscano con i meccanismi molecolari identificati, al fine di ripristinare la granulopoiesi normale. Ciò potrebbe portare allo sviluppo di nuove strategie terapeutiche efficaci per le malattie cerebrovascolari, che rappresentano la seconda causa di morte e una delle principali cause di disabilità a livello globale. In Italia, ogni anno circa 185.000 persone sono colpite da ictus.

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Francesco Centorrino

Sono Francesco Centorrino e faccio parte di Microbiologia Italia, primo sito di divulgazione microbiologica in Italia. Il portale di Microbiologia Italia è utile per condividere conoscenza ed informazioni a chiunque fosse interessato a questa bellissima scienza.

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