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28 settembre 2011

Unimore: scoperte modenesi sulle stimolazione farmacologica della neurogenesi

Studi preclinici del gruppo di ricerca del prof. Salvatore Guarini, ordinario di Farmacologia presso la Facoltà di Medicina e Chirurgia e coordinatore della Sezione di Farmacologia del Dipartimento di Scienze Biomediche dell’Università di Modena e Reggio Emilia, hanno dimostrato per la prima volta che nell’ischemia cerebrale (ictus ischemico) alcuni neuropeptidi melanocortinici (piccoli frammenti dell’ormone ACTH, ma privi dell’attività ormonale di tale molecola) promuovono la nascita di nuove cellule nervose che poi si integrano funzionalmente nei circuiti nervosi cerebrali. In pratica, questi studi hanno consentito di individuare che alcune melanocortine stimolano fortemente la proliferazione delle cellule neurali staminali presenti nel cervello, che a loro volta danno poi origine a cellule nervose mature in grado di comunicare con tutte le altre cellule, consentendo un significativo recupero funzionale dal danno ischemico.
E’ la prima volta che, sotto stimolazione farmacologica di alcuni giorni, è dimostrata una marcata induzione della nascita di cellule nervose e funzionanti. Inoltre, il marcato effetto neurogenico si verifica anche se la terapia inizia diverse ore dopo l’insulto ischemico. L’importanza della scoperta modenese è rafforzata dal fatto che attualmente non è disponibile, per uso clinico, alcun farmaco per la stimolazione della neurogenesi.
“Questa scoperta – commenta il prof. Sebastiano Calandra Buonaura, Direttore del Dipartimento di Scienze Biomediche dell’Università degli studi di Modena e Reggio Emilia – è sensazionale, se si pensa che fino a qualche anno fa si riteneva che nell’adulto non potessero nascere nuove cellule nervose. Ora, la possibilità di indurre farmacologicamente questo importante processo rigenerativo consente di attendersi che in futuro si potrebbe intervenire con successo anche molte ore dopo l’insorgenza dell’ ictus, per ottenere un pieno recupero delle funzioni organiche compromesse”.

Le melanocortine sono sostanze endogene del gruppo ACTH/MSH, rinvenute in numerosi organi periferici e in varie aree del sistema nervoso centrale. Le prime osservazioni su alcuni effetti extraormonali dell’ACTH (ormone che regola importanti attività delle ghiandole surrenaliche), furono effettuate a Modena oltre 50 anni fa dal prof. William Ferrari, fondatore della scuola modenese di Farmacologia. Gli studi furono proseguiti dall’allievo prof. Alfio Bertolini, da altri allievi e da diversi gruppi di ricerca indipendenti, che misero in luce altri effetti extraormonali. L’attuale idea generale è che il sistema melanocortinergico contribuisca a proteggere l’ospite dal danno conseguente a eccessive reazioni ad un insulto esterno.

“Un’alterata produzione di melanocortine endogene – spiega il prof. Sebastiano Calandra Buonaura, Direttore del Dipartimento di Scienze Biomediche – è stata riconosciuta fra le cause di diverse patologie centrali e periferiche. La scoperta di quest’altro effetto extraormonale delle melanocortine da parte del prof. Guarini, cioè che tali neuropeptidi, attraverso l’interazione con recettori melanocortinici MC4 cerebrali, promuovono la nascita di un elevato numero di cellule che si differenziano in neuroni, e che in base alle verifiche effettuate risultano funzionanti, fa sperare che presto diverse molecole ad azione melanocortinergica e selettive per tali recettori melanocortinici (che significa possibilità di regolare selettivamente tale importante funzione organica) possano essere disponibili per uso clinico: potrebbe essere rivoluzionata la terapia non solo dell’ictus, ma forse anche di altre malattie neurodegenerative”.

Il prof. Salvatore Guarini ed i suoi allievi (la dott. ssa Daniela Giuliani, la dott. ssa Alessandra Ottani, il dott. Luca Spaccapelo, la dott. ssa Maria Galantucci, a cui recentemente si sono aggiunti la Dott.ssa Laura Neri, il dott. Ettore Ardimento e il laureando Fabrizio Canalini) hanno avviato questi studi preclinici circa 2 anni fa, e i risultati sono stati riconosciuti dalla prestigiosa rivista scientifica internazionale “Acta Neuropathologica” per la loro originalità, per il loro rigore e per il potenziale terapeutico. In queste ricerche, molto importante è stato anche l’apporto del Prof. Davide Zaffe (Dipartimento di Scienze Biomediche dell’Università di Modena e Reggio Emilia). Inoltre, in alcune fasi delle ricerche hanno collaborato anche il prof. Annibale Botticelli (già docente presso il nostro Ateneo) e la prof.ssa Miranda Contri del Dipartimento di Scienze Biomediche dell’Università degli studi di Modena e Reggio Emilia.

“E’ importante sottolineare – chiarisce il prof. Salvatore Guarini – che precedentemente il nostro gruppo di ricerca aveva documentato un’importante azione neuroprotettiva delle melanocortine nell’ictus ischemico (cioè la capacità di bloccare/attenuare i più importanti meccanismi fisiopatologici responsabili del danno neuronale, impedendo così che molte cellule del cervello vadano incontro a morte). Ora, ancora più importante, abbiamo scoperto anche un’azione neurogenica, cioè la capacità di rigenerare nuove cellule nervose. Da questi studi emerge anche che gli endofarmaci noti come melanocortine potrebbero essere tra i naturali attivatori di una via neurogenica controllata da molecole segnale che regolano la proliferazione delle cellule staminali/progenitrici neurali, e che indirizzano le cellule neonate verso il destino di neurone. Questa via è stata verosimilmente predisposta da madre natura per fronteggiare le condizioni di neurodegenerazione in generale”

“L’importanza pratica delle ricerche del gruppo del collega Guarini – conclude la prof.ssa Gabriella Aggazzotti, Preside della Facoltà di Medicina e Chirurgia – è facilmente intuibile, se consideriamo che l’ictus rappresenta una delle più frequenti cause di morte in assoluto nei Paesi ad alto sviluppo. Inoltre, nei sopravvissuti le condizioni patologiche conseguenti a ridotta perfusione cerebrale comportano costi altissimi in termini di qualità di vita per deficit funzionali invalidanti fisici e cognitivi. Attualmente l’unico tipo di farmaco utilizzato e ufficialmente approvato, un trombolitico, deve essere somministrato entro 3-4 ore dall’evento ischemico, ma con scarsi risultati, perché non è neuroprotettivo né neurorigenerativo, limitandosi a ripristinare la circolazione sanguigna nell’area cerebrale colpita. Inoltre, la maggior parte dei pazienti non è ammessa al trattamento col trombolitico, e quelli ammessi sono esposti a rischi significativi di emorragia intracerebrale”.

“La speranza – commenta il Rettore dell’Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia Prof. Aldo Tomasi – è che queste ricerche consentano di concretizzare presto tali osservazioni precliniche anche nell’uomo. Infatti, c’è un enorme interesse, dal punto di vista scientifico, sanitario e sociale, ad individuare approcci terapeutici innovativi per il trattamento delle malattie neurodegenerative, sia acute che croniche. E’ ovvio però che, per raggiungere questi traguardi, deve essere compiuto un grande sforzo a tutti i livelli, anche locali, per sostenere la ricerca di base e preclinica”.

SALVATORE GUARINI

Professore Ordinario di Farmacologia presso la Facoltà di Medicina e Chirurgia dell’Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia. Afferisce al Dipartimento di Scienze Biomediche, in cui è coordinatore della Sezione di Farmacologia.
Direttore della Scuola di Specializzazione in Farmacologia Medica. Membro di Centri di Ricerca e Scuola Internazionale di Dottorato di Ricerca. Socio ordinario di Società Scientifiche. Referee di molte riviste scientifiche internazionali e di progetti di ricerca nazionali e stranieri. Diverse collaborazioni con gruppi di ricerca italiani e stranieri. Autore di 185 pubblicazioni scientifiche prevalentemente su riviste internazionali, ad alto impact factor, e di molte comunicazioni e relazioni a convegni e congressi nazionali e internazionali.
Coordinatore di vari progetti di ricerca supportati da finanziamenti competitivi e non competitivi (MIUR, CNR, Università degli studi di Modena e Reggio Emilia, Fondazioni, Enti Privati). Principali campi di ricerca: farmacologia cardio-cerebrovascolare, farmacologia della neuroprotezione, farmacologia dei neuropeptidi melanocortinici.

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