La ricerca può aprire la strada al trattamento di varie forme di epilessia acquisita e convulsioni che derivano da danni cerebrali causati da traumi, infezioni o tumori cerebrali.
Dal 1893, gli scienziati sono stati a conoscenza di misteriose strutture chiamate reti perineurali avvolte attorno ai neuroni, ma la funzione di queste reti è rimasta sconosciuta. Tuttavia, un gruppo di scienziati dell'Università della Virginia guidato da Harald Sontheimer (Harald Sontheimer) ha stabilito che queste reti modulano gli impulsi elettrici nel cervello. Inoltre, hanno scoperto che le crisi possono verificarsi quando le reti si dissolvono. I risultati del lavoro sono stati pubblicati sulla rivista Nature Communications.
I ricercatori hanno inizialmente fatto questa scoperta in topi affetti da epilessia causata da un cancro al cervello fatale chiamato glioblastoma, il cui primo sintomo è spesso convulsioni. Il glioblastoma è l'unico cancro che può crescere nello spazio. Poiché il cranio impedisce al cancro di espandersi verso l'esterno, il tumore produce una quantità eccessiva di un neurotrasmettitore chimico eccitatorio (glutammato) che uccide le cellule sane vicine per fare spazio alla crescita.
Oltre al glutammato, il tumore secerne un enzima che distrugge la matrice extracellulare circostante, una sostanza gelatinosa che tiene in posizione le cellule cerebrali. I glioblastomi sono altamente maligni e sono noti per essere in grado di diffondersi nel corpo. L'enzima secreto è una specie di coltello che taglia le cellule tumorali, consentendo loro di muoversi liberamente.
Con loro sorpresa, gli scienziati hanno anche visto l'enzima attaccare le reti perineuronali avvolte attorno ai neuroni inibitori del GABA (acido gamma-amminobutirrico) che aiutano a prevenire le convulsioni.
Il neuroscienziato italiano Camillo Golgi scoprì per la prima volta le reti perineuronali nel 1893, ma poi ne fraintese la funzione. Golgi ha definito le reti un "corsetto" e ha detto che molto probabilmente hanno interferito con lo scambio di messaggi tra i neuroni. Lo studio di Sontheimer lo confuta. Lo scienziato, d'altra parte, ha scoperto che le reti supportano la messaggistica. I neuroni coperti da reti perineuronali hanno una capacità di membrana inferiore e la capacità di immagazzinare carica elettrica, il che significa che possono emettere un impulso e ricaricarsi fino a due volte più velocemente dei neuroni non di rete.
Quando improvvisamente perdono le loro reti perineurali, i risultati possono essere disastrosi: applicando questo enzima a un cervello senza tumore, gli scienziati hanno visto che la stessa degradazione enzimatica delle reti perineurali era sufficiente a provocare convulsioni, anche quando i neuroni rimanevano intatti.
I ricercatori si stanno ora concentrando su come le reti perineurali possono giocare in altre forme di epilessia acquisita - come da un trauma cranico o da un'infezione cerebrale - che li avvicineranno allo sviluppo di un farmaco efficace.
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“Abbiamo risolto il mistero della neurologia di 125 anni! Questo è ciò che è la scienza di base: mantenere una mente aperta e attenta e rispondere a domande vecchie e nuove”, afferma Sontheimer.
Secondo l'Organizzazione mondiale della sanità, più di 50 milioni di persone nel mondo soffrono di epilessia, un terzo delle quali non è suscettibile ai noti trattamenti antiepilettici.
Dmitry Mazalevsky
