L’ictus è una delle principali cause di morte e disabilità in tutto il mondo e colpisce milioni di persone ogni anno. Un ictus ischemico si verifica quando il flusso sanguigno verso una parte del cervello viene interrotto, privando le cellule cerebrali di ossigeno e sostanze nutritive. Senza un trattamento tempestivo, le cellule cerebrali possono morire, provocando danni permanenti al cervello e alle sue funzioni superiori. Uno studio internazionale pubblicato sulla famosissima rivista Nature, co-guidato dal Dr. Lu-Yang Wang, uno scienziato senior del programma Neuroscienze e Salute Mentale di SickKids, e da scienziati clinici della Scuola di Medicina dell’Università Jiao Tong di Shanghai, ha scoperto una molecola che contiene le proprietà potenziale per proteggere i neuroni durante l’ictus e prevenire danni cerebrali correlati all’evento.
Uno dei principali colpevoli del danno cerebrale indotto dall’ictus è un neurotrasmettitore chiamato glutammato. Quando il cervello è affamato di ossigeno e zucchero, i livelli di glutammato aumentano drammaticamente, stimolando eccessivamente i recettori N-metil-D-aspartato (NMDAR) sulla membrana delle cellule cerebrali. Ciò provoca un’ondata ionica di calcio e sodio che entra nelle cellule, innescando una cascata di eventi che alla fine portano alla morte cellulare. Per decenni, i ricercatori hanno cercato di sviluppare farmaci in grado di bloccare gli NMDAR e prevenire la neurotossicità derivante da livelli elevati di glutammato. Tuttavia, i precedenti farmaci mirati agli NMDAR si sono rivelati inefficaci e non sono riusciti ad andare oltre gli studi clinici perché gli NMDAR svolgono un ruolo importante nelle normali funzioni cerebrali, come l’apprendimento e la memoria.
Inoltre, il blocco completo degli NMDAR può causare gravi effetti collaterali, come psicosi e deterioramento cognitivo. Il team ha scoperto che il glutammato può anche legarsi e attivare un tipo di sensori di acidosi chiamati canali ionici sensibili all’acido (ASIC), che sono normalmente attivati dagli acidi. Gli ASIC sono presenti nella membrana delle cellule cerebrali – come gli NMDAR – e possono consentire agli ioni calcio di entrare nelle cellule quando stimolati. Identificando il sito specifico negli ASIC dove si lega il glutammato, il team è stato in grado di sviluppare una nuova molecola chiamata LK-2, che può bloccare selettivamente il sito di legame del glutammato negli ASIC, ma lasciare intatti gli NMDAR. Nei modelli preclinici, il team ha scoperto che LK-2 impedisce efficacemente al glutammato di stimolare eccessivamente gli ASIC per ridurre la morte cellulare.
Inoltre, LK-2 non ha influenzato i recettori NMDAR o altre trasmissioni neurali regolari, il che suggerisce il suo potenziale come prossima generazione di terapie per l’ictus. La ricerca di Wang continuerà a esplorare la funzione e i meccanismi di LK-2, nella speranza di sviluppare futuri studi clinici. Questa ricerca è finanziata presso SickKids dal Canadian Institutes of Health Research (CIHR), dal Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC) e dal Canada Research Chair Program.
- A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.
Pubblicazioni scientifiche
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