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Dopo aver subito un intervento chirurgico i pazienti avanti con gli anni mostrano spesso un declino cognitivo che può durare settimane, se non addirittura dei mesi. Fino ad oggi i ricercatori ritenevano che questo declino fosse causato dall’anestesia, ma prove crescenti suggeriscono che la causa più probabile è invece l’infiammazione che si sviluppa nel cervello dopo l’operazione. Nello specifico, ha scoperto ora un team di scienziati della UC San Francisco, l’infiammazione viene attivata dalle microglia, cellule della glia che si occupano della prima e principale difesa immunitaria attiva nel sistema nervoso centrale (SNC).

Declino cognitivo ridotto al minimo

Nella loro sperimentazione, condotta per il momento sui topi in attesa di intervento chirurgico, i medici hanno trattato le cavie con un farmaco orale sperimentale che riduce temporaneamente la microglia. Dopo l’assunzione, hanno evidenziato gli scienziati, i topi sottoposti ad intervento chirurgico avevano meno probabilità di fallire i test di memoria. Questo risultato suggerisce un possibile nuovo approccio per prevenire la condizione negli esseri umani. Lo studio, pubblicato integralmente sulle pagine della rivista Science Daily, è stato condotto da Suneil Koliwad, professore di medicina e da Mervyn Maze, anestesista e assistente peri-operatoria presso la UCSF.

Un farmaco migliora il recupero neurologico

“C’è un impatto sulla memoria nel modello murino che rispecchia ciò che è stato osservato in studi di post-chirurgica e deterioramento cognitivo negli esseri umani, effetti che possiamo mitigare con un trattamento che si è rivelato non dannoso negli animali – ha detto Koliwad, che ha studiato la microglia per diversi anni -. Quando abbiamo ridotto la microglia prima dell’intervento chirurgico, i topi ricordavano molto meglio dopo l’intervento chirurgico rispetto ai topi non trattati. Inoltre, nei topi trattati abbiamo trovato più bassi livelli di molecole infiammatorie nell’ippocampo, una regione del cervello che svolge un ruolo chiave nella memoria”.

L'anestesia non ha responsabilità

La disfunzione cognitiva post-operatoria è stata considerata in precedenza come la conseguenza dell’anestesia profonda durante l’intervento chirurgico. Una crescente evidenza collega invece la condizione ad una reazione infiammatoria nel cervello, una normale risposta ai traumi dei tessuti che si verificano in qualsiasi parte del corpo anche fisicamente lontana dal cervello. Un intervento chirurgico come la sostituzione dell’anca, può innescare questa risposta. Diversi studi hanno dimostrato che quando questa infiammazione è eccessiva o troppo persistente – come può essere nei casi riguardanti gli anziani – la risposta immunitaria può avere un impatto negativo sulla cognizione. “Precedenti studi – ha spiegato – si erano concentrati sul fatto che circolanti cellule immunitarie invadono il cervello e contribuiscono al declino cognitivo”, ha detto Koliwad. “Sulla base della nostra nuova ricerca, ora sappiamo che proprio la microglia del cervello avvia e orchestra questa risposta, compresa l’infiltrazione di cellule immunitarie periferiche e la perdita di memoria risultante”.

La sperimentazione condotta sui topi

Negli esperimenti condotti dai borsisti UCSF postdottorato Xiaomei Feng e Martin Valdearcos, i ricercatori hanno esaminato come la chirurgia ha influenzato la cognizione nei topi le cui cellule microgliali sono state sperimentalmente ridotte. Normalmente, i topi addestrati ad eseguire un compito prima dell’intervento chirurgico hanno difficoltà a ricordare il compito tre giorni dopo l’operazione. Sorprendentemente, quando i ricercatori hanno somministrato a 10 topi un trattamento farmacologico per ridurre i livelli microglia a circa il cinque per cento del normale sette giorni prima dell’ intervento chirurgico, gli animali sono stati completamente protetti da questa forma di declino cognitivo.

Sufficienti 2 giorni per il recupero cognitivo completo

“Questo lavoro dimostra l’importanza della microglia come trasduttore di trauma chirurgico nella periferia”, ha detto Maze che con William K Hamilton Distinguished è Professor di Anestesia presso il Dipartimento di Anestesia presso la UCSF. Il farmaco sperimentale utilizzato nello studio, PLX5622, è prodotto da Plexxikon Inc., una società biotech di Berkeley e si rivolge ad una molecola chiamata colony-stimulating factor 1 receptor (CSF1R), che la microglia richiede per sopravvivere e ricostituirsi o espandersi. Soprattutto, la deplezione della microglia non è stata associata ad una ridotta guarigione della ferita chirurgica o a livelli alterati di cellule immunitarie e molecole nel cervello. La microglia è tornata alla normalità dopo due giorni che il trattamento PLX5622 è stato interrotto. Tuttavia, in questo studio i ricercatori UCSF non hanno verificato i potenziali effetti a lungo termine della deplezione della microglia. “Il nostro piano – ha concluso Koliwad – è quello di condurre una ricerca preclinica per esplorare il potenziale di questo approccio, nella speranza di dimostrare che può essere clinicamente applicabile non solo in chirurgia, ma anche in altre malattie che portano al declino cognitivo”.

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