Episode Transcript
[00:00:00] Speaker A: E questi neuroni sono noti come i neuroni della fame, perché sono le cellule che si accendono quando il nostro corpo ha bisogno di energia.
[00:00:07] Speaker B: Beh, detta così ti direi che a me si attivano molto spesso.
[00:00:10] Speaker A: Eh, anche a me!
[00:00:22] Speaker B: Benvenuti a PhD on Air. Io sono Gianmichele Villano, medico, dottorando e rappresentante dei dottorandi di Nogmi. E oggi parliamo di neuroscienze con Eleonora Gornacchia, laureata in biotecnologie mediche, veterinarie e farmaceutiche e dottoranda in neuroscienze cliniche presso l'Università di Genova. Ciao Eleonora.
[00:00:40] Speaker A: Ciao Gianmichele, grazie per la presentazione.
[00:00:42] Speaker B: Allora dai, partiamo subito da te. Dimmi un po' di cosa ti occupi nel tuo dottorato.
[00:00:46] Speaker A: Allora, il mio progetto di dottorato si occupa dello studio delle disfunzioni ipotalamiche nel contesto della neuroinfiammazione cronica e come dottoranda il mio lavoro si muove nell'ambito della neuroimmunologia. Più nello specifico, studio come l'alterazione di alcuni circuiti ipotalamici influenzino negativamente la risposta immunitaria periferica nella sclerosi multipla e nel suo modello sperimentale, contribuendo quindi alla progressione della malattia. L'obiettivo è quello di caratterizzare nuovi target terapeutici.
[00:01:15] Speaker B: Senti ma parliamo subito di neuroimmunologia che mi sembra già un termine abbastanza difficile.
Ce lo spieghi in modo semplice per chi non ha mai sentito questa parola?
[00:01:24] Speaker A: Beh, come suggerisce il nome, è la scienza che studia le interazioni tra il sistema nervoso e il sistema immunitario. L'obiettivo è quello di imparare a decodificare questo dialogo per trovare nuove strade terapeutiche contro malattie neuroinfiammatorie croniche come la sclerosi multipla. Oggi entreremo nel dettaglio di un dialogo invisibile e scopriremo come il nostro cervello, che spesso immaginiamo chiuso e isolato, in realtà invia ordini costanti alle nostre difese periferiche e viceversa.
[00:01:50] Speaker B: Questo è un dialogo invisibile ma anche piuttosto recente, nel senso che a noi per anni ci hanno insegnato che il cervello in realtà è un santuario immunologico, era descritto come un organo immunoprivilegiato. Ma che cosa voleva davvero dire questa definizione?
[00:02:05] Speaker A: Pensate che fino agli anni 80, se aveste aperto un libro di testo, avreste letto che il cervello è un organo immunoprivilegiato. Questo perché si pensava fosse protetto dalla barriera emotoencefalica come da un muro invalicabile, privo di vasi linfatici e totalmente invisibile al sistema immunitario. Questo perché si credeva che il cervello dovesse essere difeso ad ogni costo da qualsiasi infiammazione, essendo un tessuto estremamente delicato che fa molta fatica a rigenerarsi.
[00:02:30] Speaker B: Quindi c'era l'idea di un vero e proprio muro, ma mi pare di capire che questa idea ormai è superata, il paradigma sta cambiando. Che cosa abbiamo capito in più rispetto al passato?
[00:02:41] Speaker A: Quel muro è diventato un confine dinamico. Abbiamo scoperto che il sistema immunitario sorveglia costantemente il cervello e viceversa, che il sistema nervoso controlla direttamente gli organi dove nascono e maturano le nostre difese. Questa comunicazione è bilaterale ed è fondamentale, è un equilibrio delicatissimo e se questo dialogo si interrompe o viene distorto, il sistema immunitario può smarire la strada, come spesso avviene appunto in patologie gravi come la sclerosi multipla, che appunto è una patologia neoninfiammatoria cronica del sistema nervoso centrale, caratterizzata da un'attivazione anomala del sistema immunitario che attacca la mielina, che altro non è che la guaina protettiva delle nostre fibre nervose.
[00:03:20] Speaker B: Chiarissimo, noi sicuramente avremo l'opportunità di affrontare la sclerosi multipla più in dettaglio in altri episodi e vorrei rimanere in realtà però sulla questione del dialogo, cioè se questo dialogo esiste davvero, da dove parte? C'è una regione del cervello che coordina questa comunicazione con il sistema immunitario?
[00:03:41] Speaker A: Sì, il cervello coordina tutte queste risposte attraverso diverse strutture chiave. Però l'ipotalamo rimane tra le strutture più importanti. Lo potete immaginare come una piccolissima ma potentissima centrale operativa che mette in comunicazione il sistema nervoso con quello immunitario. Nell'uomo l'ipotalamo è grande quanto una mandorla. ma regola funzioni vitali come la fame, la sete, la temperatura corporea, ma anche la produzione delle cellule del nostro sistema immunitario. Però come fa l'ipotalamo a gestire tutto questo? Lo fa attraverso squadre specializzate di neuroni e il mio progetto di dottorato si concentra proprio su un gruppo specifico di neuroni, i neuroni AGRP. AGRP sta per Aguti Related Protein Neurons E questi neuroni sono noti come i neuroni della fame perché sono le cellule che si accendono quando il nostro corpo ha bisogno di energia.
[00:04:33] Speaker B: Beh, detta così ti direi che a me si attivano molto spesso.
[00:04:36] Speaker A: Eh, anche a me.
[00:04:38] Speaker B: Però continuiamo nel dettaglio a parlare di questi neuroni, cioè com'è che entrano in gioco anche nella risposta immunitaria?
[00:04:45] Speaker A: Eh sì, questa è la domanda che ci siamo posti anche noi. In realtà questi neuroni hanno una doppia vita, quindi oltre a gestire l'appetito inviano ordini tramite il sistema nervoso simpatico rilasciando noradrenalina. Questo messaggero chimico viaggia fino al midolloso e al chimo, che sono le vere fabbriche dei nostri soldati immunitari, e qui le estruisce su quanti e quali cellule produrre. In pratica i neuroni AGRP partecipano alla regolazione dell'equilibrio tra la risposta immunitaria e il nostro sistema nervoso.
[00:05:14] Speaker B: Infatti mi sembra di aver letto un paper del vostro gruppo recentemente su Cell Report dove spiegavate proprio questi tipi di meccanismi o sbaglio.
[00:05:23] Speaker A: Esatto, nel nostro studio condotto dal laboratorio di neuroscienze sperimentali dell'IRCCS San Martino di Genova e recentemente pubblicato su Cell Report abbiamo analizzato questi circuiti nella sclerosi multipla usando un modello animale sperimentale. Cosa abbiamo scoperto? Abbiamo scoperto che durante la malattia i neuroni a GRIP diventano disfunzionali, sono iperattivi elettricamente, però perdono le loro connessioni inibitorie verso quei centri che controllano il sistema simpatico e il rilascio di non-adrenalina.
Questo scatena una tempesta adrenergica, quindi una sorta di allarme rosso che il nostro cervello invia al sistema immunitario.
Qual è il risultato? Il midollo produce troppe cellule mieloidi infiammatorie che possiamo considerarle come soldati che attaccano il nostro sistema nervoso, mentre il timo produce invece meno linfocititti regolatori, che invece sono i pompieri che dovrebbero spegnere questo incendio autoimmune.
[00:06:14] Speaker B: C'è quindi questo, diciamo, disequilibrio tra chi dovrebbe andare a riparare e chi infiamma sostanzialmente. Quindi dimmi una cosa in maniera un po' più tecnica, ma come avete capito che sono proprio loro i colpevoli, che è proprio questa popolazione neuronale che fa queste cose?
[00:06:33] Speaker A: Per dimostrare il nesso di causa-effetto abbiamo usato una tecnologia d'avanguardia, la tecnologia DREAD. Questo acronimo sta per Design Receptors Exclusively Activated by Designer Drugs, ovvero sono dei recettori fatti su misura, attivati esclusivamente da farmaci fatti su misura. Quindi abbiamo inserito nei nostri neuroni AGRP una sorta di interruttore molecolare che si attiva solo con una molecola specifica che però non ha altri effetti sul nostro organismo o su altre cellule.
Quindi è come avere un telecomando per accendere o spegnere solo quei neuroni e questo lo facciamo con un'estrema precisione. La cosa straordinaria è che usando questo telecomando per tenere a bada questi neuroni AGRP siamo riusciti a ripristinare l'equilibrio immunitario e a migliorare drasticamente i sintomi della malattia negli animali.
[00:07:22] Speaker B: Molto interessante, quindi con questi dread avete poi sostanzialmente creato un telecomando che ci permette di capire il meccanismo. Ma quindi questa scoperta come può essere importante anche sul piano clinico?
[00:07:35] Speaker A: Sì, perché questo è interessante dal punto di vista clinico? Perché nelle persone con sclerosi multipla i livelli della proteina GRP prodotta da questi neuroni nel siero sono significativamente più alti rispetto ai soggetti sani. Questo quindi non è solo un numero, questa proteina potrebbe agire come uno specchio della malattia, in quanto i dati clinici mostrano una correlazione significativa tra i livelli di GRP e la sua progressione, in quanto i suoi livelli nel siero correllano non solo con la gravità della disabilità, ma anche con il danno cerebrale visibile alla risonanza.
[00:08:04] Speaker B: Quindi questa proteina in sostanza rilasciata dai neuroni a GRP potrà diventare un nuovo potenziale biomarcatore per questa malattia?
[00:08:14] Speaker A: Sì esatto potrebbe, questa diciamo è una delle implicazioni più entusiasmanti dello studio per la pratica clinica. Quindi la GRP non è più solo un peptide legato al metabolismo ma può diventare una finestra aperta sulla neuroinfiammazione.
[00:08:28] Speaker B: incredibile, molto interessante. Adesso, diciamo, quelli bravi parlerebbero di take home message.
Io ti chiederei qual è la cosa più importante che questa ricerca ci insegna sul rapporto tra cervello e sistema immunitario.
[00:08:43] Speaker A: Allora sì, come fanno quelli bravi, vi lascio un messaggio. Il messaggio che vi vorrei lasciarvi è che cervello e immunità sono un'entità integrata e questo lo abbiamo appena visto. Abbiamo visto come un piccolo gruppo di neuroni che gestisce l'energia può decidere se il nostro sistema immunitario può essere aggressivo o può essere tollerante. Quindi comprendere questi circuiti ci permette di immaginare le terapie del futuro, quindi non solo farmaci che spengono l'infiammazione, ma che intervengono e che riprogrammano il dialogo tra cervello e difesa immunitaria. Quindi forse un giorno cureremo le malattie autoimmuni partendo proprio dal riequilibrio di questi registri occulti nell'ipotalamo.
[00:09:21] Speaker B: Benissimo Eleonora, io ti ringrazio davvero tanto per averci parlato di questo argomento così complesso, ma spero in maniera accessibile a tutti. Sicuramente la sclerosi multipla la affronteremo in altri episodi di questo podcast, ma io spero in realtà poi di riaverti qui per raccontarci poi cos'altro scoprirai di questi neuroni della fame. Io sono molto interessato.
[00:09:46] Speaker A: Grazie mille Gianmichele, grazie a te e grazie a tutti quelli che mi hanno ascoltato.
[00:09:50] Speaker B: Chiudiamo così la nostra prima puntata e vi aspettiamo per parlare di Parkinson e riabilitazione. Alla prossima!
[00:10:05] Speaker C: Neuroscienze e ricerca, PhD o NEH, è un progetto di NOGMI, Dipartimento di Neuroscienze e riabilitazione e oftalmologia genetica e scienze materno-infantili dell'Università di Genova.
Produzione, Unige Radio. Voce e supervisione scientifica, Gianmichele Villano. Organizzazione, Arianna Pitonzo. Montaggio, Nadia De Nurkis. Progetto grafico, Guzio.
