Il sistema immunitario è il miglior nemico-amico del cervello. Protegge il cervello dalle infezioni e aiuta i tessuti feriti a guarire, ma al contempo provoca anche malattie autoimmuni e crea infiammazioni neurodegenerative.
Due nuovi studi sui topi suggeriscono che la natura a doppio taglio della relazione tra il sistema immunitario e il cervello può avere le sue radici nelle cellule immunitarie che pattugliano le meningi, i tessuti che circondano il cervello e il midollo spinale. In studi complementari pubblicati sulla rivista Science, due team di ricercatori della Washington University School of Medicine di St. Louis hanno scoperto che molte delle cellule immunitarie nelle meningi provengono dal midollo osseo del cranio e migrano verso il cervello attraverso canali speciali senza passare attraverso il sangue.
Una cellula B di nuovo sviluppo migra dal midollo osseo del cranio, dove rimane un gruppo di altre nuove cellule B, attraverso l’osso cranico al tessuto protettivo che copre il cervello, che è popolato principalmente da altre cellule. Il risultato apre la possibilità di sviluppare terapie per utilizzare le cellule come prevenzione o per trattare le malattie cerebrali.
Queste cellule immunitarie derivate dal cranio sono dette forze di pace, dedicate al mantenimento di uno status quo sano. Sono le altre cellule immunitarie, quelle che arrivano dal flusso sanguigno, che sembrano essere i disturbatori. Portano firme genetiche che li contrassegnano come suscettibili di promuovere l’autoimmunità e l’infiammazione, e diventano più abbondanti con l’invecchiamento o in condizioni di malattia o lesione. Nel complesso, i risultati rivelano un aspetto chiave della connessione tra il cervello e il sistema immunitario che potrebbe informare la nostra comprensione di una vasta gamma di disturbi cerebrali.
“C’è stato questo divario nelle nostre conoscenze che si applica a quasi tutte le malattie neurologiche: neuro-COVID, morbo di Alzheimer, sclerosi multipla, lesioni cerebrali, lo chiami”, ha dichiarato Jonathan Kipnis, PhD, Alan A. e Edith L. Wolff Distinguished Professor of Pathology & Immunology e un investigatore BJC. Kipnis è l’autore principale di uno dei giornali. “Sapevamo che le cellule immunitarie erano coinvolte in condizioni neurologiche, ma da dove venivano? Quello che abbiamo scoperto è che c’è una nuova fonte che non è mai stata descritta prima per queste cellule.
Nell’ambito di questi nuovi studi, Kipnis e Marco Colonna, MD, Robert Rock Belliveau, MD, Professore di Patologia e autore senior sull’altro documento, hanno lanciato autonomamente progetti per trovare da dove provengono tali cellule. Kipnis si concentrò sul braccio innato del sistema immunitario e Colonna sul braccio adattivo. Le cellule immunitarie innate sono responsabili dell’infiammazione, che aiuta a difendersi dalle infezioni e guarire le lesioni, ma posson anche danneggiare i tessuti e contribuire a condizioni degenerative come l’Alzheimer e il morbo di Parkinson. Le cellule immunitarie adattive sono in grado di mirare specificamente a indesiderabili come virus e tumori, ma possono anche erroneamente accedere ai tessuti sani del corpo, con conseguente malattie autoimmuni come la sclerosi multipla”
“Le cellule B nel midollo osseo del cranio entrano in contatto con il sistema nervoso centrale e sono istruite dal sistema nervoso centrale”, ha detto Colonna, che è anche professore di medicina. “Questo non accadrebbe se fossero rilasciati nel sangue. Poiché sono direttamente a contatto con il cervello, imparano ad essere tolleranti con le proteine cerebrali”
Insieme alle cellule B tolleranti derivate dal cranio, i ricercatori hanno anche scoperto una popolazione di cellule B che entrano nelle meningi dal sangue. Queste cellule B derivate dal sangue non sono addestrate a ignorare le normali proteine del sistema nervoso centrale. Alcune di queste cellule possono erroneamente riconoscere innocue proteine del sistema nervoso centrale come estranee e produrre anticorpi contro di loro. Inoltre, il numero di queste cellule B derivate dal sangue aumenta con l’età, fornendo un indizio sul perché il rischio di condizioni neuro-immunitarie è più elevato nelle persone anziane.
Utilizzando modelli di topo con sclerosi multipla e di lesioni cerebrali e del midollo spinale, Kipnis e colleghi hanno scoperto che le cellule mieloidi brulicano nel cervello e nel midollo spinale in risposta a lesioni o malattie. La maggior parte delle cellule che entrano sono prelevate dalla popolazione residente di cellule mieloidi nelle meningi. Questi sono prevenuti verso la regolazione e la modulazione della risposta immunitaria. Ma alcune cellule mieloidi entrano dal sangue, e queste sono più infiammatorie, in grado di causare danni se non adeguatamente controllate.
“Capire da dove provengono queste cellule e come si comportano è una parte fondamentale della comprensione dei meccanismi di base delle interazioni neuro-immunitarie, in modo da poter progettare nuovi approcci terapeutici per le condizioni neurologiche associate all’infiammazione. La posizione di queste cellule nel cranio le rende relativamente accessibili e apre la possibilità di progettare terapie per alterare il comportamento di queste cellule e trattare le condizioni neuroimmiose.”
