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Dalla morte alla rinascita: come fanno gli astrociti reattivi a rimodellare il cervello dopo una lesione?
Il processo di formazione di cicatrici gliali (gliosi) è uno dei meccanismi di risposta cellulare in seguito a lesioni del sistema nervoso centrale (SNC). Questo processo è simile alla cicatrizzazione di altri organi e tessuti ed è un meccanismo mediante il quale il corpo protegge e avvia il processo di guarigione dopo una lesione. Tuttavia, è stato dimostrato che la formazione di cicatrici gliali ha effetti sia benefici che dannosi nel contesto delle malattie neurodegenerative.
Durante questo processo, molti fattori inibitori dello sviluppo neurologico vengono secreti dalle cellule presenti nella cicatrice gliale, la cui produzione impedisce il completo recupero fisico e funzionale del sistema nervoso centrale dopo un infortunio o una malattia.
In particolare, le cicatrici gliali sono composte da diversi componenti, tra cui gli astrociti reattivi sono la componente cellulare principale. Questi astrociti subiscono cambiamenti morfologici dopo un infortunio, migliorano i loro processi e sintetizzano la proteina acida fibrillare gliale (GFAP). GFAP è un'importante proteina del filamento intermedio che aiuta gli astrociti a sintetizzare più strutture citoscheletriche e ad estendere i loro pseudopodi.
Alla fine, gli astrociti formano una fitta rete che riempie gli spazi vuoti creati dalle cellule neuronali morte o morenti, un processo chiamato gliosi.
Nell'ambiente successivo a un infortunio, la microglia, un altro importante tipo di cellula, si attiva e secerne rapidamente una varietà di citochine, lipidi bioattivi, fattori della coagulazione e fattori di crescita nervosa. Queste molecole hanno un'influenza importante sull'espressione della microglia in relazione alla posizione della ferita e solitamente la microglia più vicina alla ferita secerne le molecole più attive.
Effetti benefici e dannosi della cicatrice gliale
La funzione ultima della cicatrice gliale è quella di ristabilire l'integrità fisica e chimica del sistema nervoso centrale. Forma una barriera che sigilla il confine tra i nervi e il tessuto non neurale, contribuendo a prevenire infezioni microbiche e ulteriori danni cellulari.
Tuttavia, la presenza di cicatrici gliali impedisce anche la rigenerazione neuronale e gli assoni danneggiati incontrano spesso ostacoli sia fisici che chimici quando cercano di attraversare la ferita.
Induttori molecolari della formazione di cicatrici gliali
La formazione della cicatrice gliale è un processo complesso che coinvolge molteplici mediatori molecolari. Molecole come il fattore di crescita trasformante β (TGF-β), le interleuchine (IL) e le citochine svolgono un ruolo importante in questo processo. In particolare, TGF-β-1 e TGF-β-2 possono stimolare direttamente la proliferazione degli astrociti e di altre cellule.
La riduzione di TGFβ-1 e TGFβ-2 ha dimostrato di avere il potenziale di ridurre la formazione di cicatrici gliali, fattore fondamentale per migliorare il recupero dopo un infortunio al sistema nervoso centrale.
Tecniche per inibire la formazione di cicatrici gliali
La comunità medica ha sviluppato diverse tecnologie per inibire la formazione di cicatrici gliali, come l'uso dell'olomoucina, un inibitore della chinasi dipendente dal ciclo cellulare in grado di ridurre la proliferazione degli astrociti.
L'uso combinato di queste tecniche, soprattutto in associazione a tecniche di neurorigenerazione, mostra il potenziale per promuovere il recupero funzionale.
Trattamento o rimozione delle cicatrici gliali
Si prevede che la degradazione delle cicatrici gliali mediante l'uso di farmaci come la condroitinasi ABC favorisca il recupero dopo una lesione del midollo spinale, soprattutto se associata ad altre tecnologie.
In generale, la formazione di cicatrici gliali è un'arma a doppio taglio che può proteggere o ostacolare il recupero del sistema nervoso centrale. In che modo la ricerca futura ci aiuterà a comprendere e manipolare questo processo per promuovere una vera ricostruzione neurale?
