Comprendere i meccanismi che regolano la formazione della guaina mielinica ed il suo mantenimento, così come decifrare i complessi segnali che regolano la comunicazione tra le cellule gliali e gli assoni, assume un particolare rilievo per chiarire quali siano i meccanismi coinvolti in patologie demielinizzanti e dismielinizzanti e pianificare un efficace intervento terapeutico.
La mielina è una sostanza isolante propria dei vertebrati superiori, il cui sviluppo ha determinato un considerevole vantaggio evolutivo negli animali che l’hanno sviluppata. È prodotta da cellule gliali, cellule di Schwann nel Sistema Nervoso Periferico e oligodendrociti nel Sistema Nervoso Centrale, la cui funzione principale è quella di isolare elettricamente il neurone e facilitare così una rapida trasmissione dell’impulso nervoso. L’assenza di mielina può comportare conseguenze particolarmente gravi, che non si limitano alla mancata conduzione dell’impulso neuronale. La maggior parte delle patologie associate alla mielina sono infatti caratterizzate da un danno a livello del neurone, il quale può degenerare per il mancato supporto trofico fornito dalle cellule gliali causando un danno irreparabile al Sistema Nervoso Centrale. Molte patologie sono associate ad alterazioni della guaina mielinica. Possono presentare un’origine genetica, come nel caso delle leucodistrofie o di neuropatie periferiche, ma possono dipendere anche da processi infiammatori o da infezioni virali. Analogamente a quanto accade per patologie direttamente associate alla formazione della guaina mielinica o al suo mantenimento, anche alterazioni a carico dei neuroni stessi possono comportare conseguenze particolarmente rilevanti.
Nel Sistema Nervoso Centrale, infatti, a seguito di un evento traumatico, la mielina non viene rimossa, come invece accade nel Sistema Nervoso Periferico, ed essa stessa inibisce la rigenerazione assonale, determinando un danno pressoché permanente. Una delle maggiori differenze tra Sistema Nervoso Centrale e Periferico è infatti dovuta proprio alla differente capacità neuro-rigenerativa. Diversi studi hanno cercato di chiarire quali possano essere i meccanismi regolatori della mielinizzazione nel Sistema Nervoso Centrale ed in quello Periferico e di identificare le molecole ed i processi coinvolti in questo complesso fenomeno. Nel Sistema Nervoso Centrale, diverse molecole sono coinvolte e la regolazione della mielinizzazione è probabilmente controllata da vari fattori. Diversi studi suggeriscono come non esista una singola molecola che controlli questo processo. È inoltre emerso che la mielinizzazione nel Sistema Nervoso Centrale può variare tra midollo spinale e cervello, ma anche in zone diverse del cervello stesso, indicando un’ulteriore complessità la cui causa non è stata ancora completamente compresa. Nel Sistema Nervoso Periferico, invece, è stata recentemente identificata una proteina fondamentale, la Neuregulina 1 di tipo III, la quale regola tutti gli aspetti legati alla mielinizzazione.
Tale molecola è espressa sulla superficie assonale. Di particolare rilievo è il fatto che il livello di Neuregulina 1 di tipo III presente sulla membrana assonale determini il differenziamento ultimo delle cellule di Schwann e la quantità totale di mielina prodotta attorno agli assoni. Benché le cellule di Schwann e gli oligodendrociti abbiamo come compito ultimo quello di sintetizzare questo particolare organello, e sebbene la composizione della mielina sia simile tra i due sistemi nervosi, vari studi hanno evidenziato come la sua formazione sia completamente diversa e come le cellule coinvolte svolgano un ruolo particolare. Quali siano le cause di tale differenza non è ancora stato chiarito. È tuttavia ipotizzabile che sia dovuta al diverso tipo cellulare deputato alla formazione della guaina mielinica, cellule di Schwann e oligodendrociti, ma anche a variazioni nell’ambiente cellulare stesso. Nel Sistema Nervoso Centrale, infatti, gli astrociti partecipano alla regolazione della mielinizzazione. Tali cellule non sono invece presenti nel Sistema Nervoso Periferico. Se tale differenza dipenda anche da proteine espresse sulla superficie neuronale, ciò non è ancora noto. Diversi studi hanno tuttavia evidenziato che la conduzione nervosa partecipa direttamente alla formazione della mielina.
Comprendere quali siano i meccanismi che regolano la formazione della guaina mielinica ed il suo mantenimento, così come decifrare i complessi segnali che regolano la comunicazione tra le cellule gliali e gli assoni, assume quindi un particolare rilievo per chiarire quali siano i meccanismi coinvolti in patologie demielinizzanti o dismielinizzanti e pianificare un efficace intervento terapeutico. Per questo motivo, il sostegno alla ricerca scientifica risulta particolarmente importante. Recentemente, grazie alla collaborazione tra due enti no profit, Telethon e Comitato Italiano Progetto Mielina, sono stati finanziati alcuni studi al San Raffaele di Milano che coinvolgono cinque diversi gruppi di ricerca, tra cui il nostro. Essi mirano proprio a comprendere i meccanismi di base ed a sviluppare un protocollo di cura pre-clinico nell’ambito delle malattie genetiche demielinizzanti.
Carla Taveggia
Coordinatrice Progetto di ricerca Modulazione della Neuregulina-1 per il trattamento di neuropatie demielinizzanti presso l’Istituto San Raffaele di Milano
