Cellule immuni diverse in maschi e femmine mediano il dolore
DIANE RICHMOND
NOTE
E NOTIZIE - Anno XIII – 04 luglio 2015.
Testi pubblicati sul sito
www.brainmindlife.org della Società Nazionale di Neuroscienze “Brain, Mind
& Life - Italia” (BM&L-Italia). Oltre a notizie o commenti relativi a
fatti ed eventi rilevanti per la Società, la sezione “note e notizie” presenta
settimanalmente lavori neuroscientifici selezionati fra quelli pubblicati o in
corso di pubblicazione sulle maggiori riviste e il cui argomento è oggetto di
studio dei soci componenti lo staff dei
recensori della Commissione Scientifica
della Società.
[Tipologia del testo: RECENSIONE]
Le differenze fra i sessi nella percezione del dolore, e particolarmente nell’elaborazione del dolore cronico, sono state costantemente oggetto di attenzione della nostra società scientifica. In quello che possiamo ritenere un nuovo campo nello studio della mediazione cellulare degli stati di sofferenza cronica, è emerso un dato di dimorfismo sessuale di assoluta importanza per la ricerca, perché dalla sua conoscenza potrà derivare un cambiamento di rotta in grado di accelerare il progresso delle conoscenze e ridurre il fardello di errore che ha pesantemente gravato sui risultati della sperimentazione animale.
Una vasta e
costantemente crescente mole di dati sperimentali dimostra che la segnalazione della microglia ai neuroni
è essenziale per l’ipersensibilità
del dolore cronico. Robert Sorge e
numerosi colleghi coordinati da Jeffrey Mogil, impiegando vari approcci e
paradigmi, hanno rilevato e dimostrato che la microglia non è richiesta per
l’ipersensibilità da dolore meccanico nei topi di sesso femminile, che
impiegano una differente mediazione cellulare immunitaria. Sebbene questi
risultati preliminari siano stati proposti nella forma della brief communication, abbiamo ritenuto
opportuno recensirli tempestivamente[1],
senza aspettare ulteriori prove ed uno sviluppo più compiuto del progetto
sperimentale, per dare immediata notizia a tutti coloro che seguono gli studi
sulle basi neurobiologiche e fisiopatologiche del dolore attraverso le nostre
iniziative didattiche e di comunicazione (Sorge
R. E., et al., Different immune cells
mediate mechanical pain hypersensitivity in male and female mice. Nature Neuroscience – Epub ahead of print doi: 10.1038/nn.4053, 2015).
La provenienza degli autori dello
studio è la seguente: Department of Molecular and Cellular Physiology, Stanford
University Medical School, Stanford, California (USA); Howard Hughes Medical
Institute, Stanford University Medical School, Stanford, California (USA);
Division of Cerebral Structure, Department of Cerebral Research, National
Institute for Physiological Sciences, Okazaki (Giappone).
Le cellule microgliali rappresentano un costituente cellulare del sistema nervoso centrale unico per origine, struttura e funzione. Originate dai precursori mieloidi del sacco vitellino, le cellule della microglia popolano il cervello in corso di sviluppo prima della chiusura della barriera emato-encefalica. Nel sistema nervoso adulto sono distribuite nella maggior parte delle regioni cerebrali, con una densità che varia da 6.000 a 8.000 cellule/mm3. Secondo questa stima si può dedurre che costituiscano dal 5 al 15% dei tipi cellulari, con variazioni dipendenti dall’area del sistema nervoso e dalla specie animale considerata. Nel loro complesso, sono considerate come il principale costituente del sistema immune innato nell’encefalo, rispondendo a qualsiasi tipo di insulto patologico. Più di recente, il ruolo fisiologico della microglia è stato profondamente rivisto, con la scoperta di ruoli propri della fisiologia cerebrale ed indipendenti dalla funzione immunitaria.
In estrema sintesi, si può provare a tracciare un profilo della microglia emergente dalla ricerca recente.
Nel sistema nervoso centrale le cellule della microglia sono cellule permanentemente incaricate di controllare lo stato dell’attività, in particolare, dell’encefalo. A tal fine, presentano queste caratteristiche: 1) sono distribuite in tutte le regioni; 2) sono provviste di una vasta gamma trasmettitori, fattori di crescita e recettori di citochine per monitorare gli eventi neurali durante lo sviluppo e nel funzionamento dopo la nascita; 3) l’attivazione dei recettori si verifica rapidamente e risulta in drastiche variazioni funzionali.
Da questi punti, e sulla base di prove sperimentali, sono state estrapolate le seguenti funzioni ipotetiche:
1. Durante lo sviluppo la microglia può contribuire all’organizzazione strutturale, rimuovendo i neuroni morti per apoptosi o sintonizzando e modellando strutture sinaptiche e spazi extracellulari vicini.
2. La microglia svolge una funzione di manutenzione e ripulitura (microglia spazzina) da detriti, frammenti necrotici e scarti cellulari.
3. La microglia partecipa al rimodellamento della connettività cerebrale durante l’input sensoriale.
4. La microglia cura i microdanni, rimuovendo i resti di singole cellule necrotiche.
5. La microglia costituisce un sistema in perenne stato di allerta per il rilevamento di danni acuti e cronici.
Gli studi recenti, non solo hanno identificato l’attività dinamica della microglia nel cervello, ma hanno anche caratterizzato vari meccanismi molecolari dell’interazione bidirezionale neuroni-microglia durante lo sviluppo, l’apprendimento e la normale esperienza[2].
Come si diceva, una crescente mole di evidenze sperimentali indica l’importanza della segnalazione della microglia ai neuroni per la genesi dell’ipersensibilità del dolore cronico; Sorge, Mogil e colleghi hanno impiegato vari approcci per verificare la reale imprescindibilità della mediazione microgliale per questa funzione.
Studiando l’ipersensibilità al dolore meccanico, la sperimentazione ha evidenziato che nelle femmine di topo l’intervento della microglia non è necessario. La verifica sperimentale ha evidenziato che le femmine dei roditori raggiungono livelli di ipersensibilità algica simili a quelli dei maschi, impiegando cellule immunitarie adattative: con ogni probabilità, linfociti T.
Basta una sola considerazione per comprendere l’importanza di questo studio: se il risultato sarà confermato, i topi maschi non potranno mai più essere adoperati per studiare il dolore nelle femmine e viceversa. Infine, è inevitabile una domanda: è possibile che un simile dimorfismo sessuale sia presente anche nella nostra specie?
L’autrice della nota ringrazia la
dottoressa Isabella Floriani per la correzione della bozza e invita alla
lettura delle recensioni di argomento connesso che appaiono nella sezione “NOTE
E NOTIZIE” del sito (utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA”).
La Società Nazionale di Neuroscienze BM&L-Italia, affiliata alla International Society of Neuroscience, è registrata presso l’Agenzia delle Entrate di Firenze, Ufficio Firenze 1, in data 16 gennaio 2003 con codice fiscale 94098840484, come organizzazione scientifica e culturale non-profit.
[1] Il post online di Nature Neuroscience è di lunedì 29 giugno, giorno nel quale abbiamo letto il testo e proposto la recensione alla riunione della Commissione Scientifica.
[2] Per ulteriori nozioni sulla fisiologia della microglia e per un quadro esaustivo sulle conoscenze attuali, si rinvia ai capitoli sulla microglia di Helmut Kettenmann & Bruce Ransom, Neuroglia, 3rd edition, Oxford University Press, New York 2013.