Introduzione

Era il 2014 quando Darek Fidyka, un uomo paralizzato dal petto in giù, è tornato di nuovo a camminare con il supporto di un bastone.
L’intervento ha utilizzato un metodo sperimentale che utilizza cellule gliali olfattive per rigenerare le connessioni perse a livello del midollo spinale.
Qualsiasi danno al sistema nervoso centrale provoca degli effetti per lo più irreversibili, ma grazie a ricerche come quella di Geoffrey Raisman riguardo le Olfactory Ensheathing Cells è possibile cambiare la vita a persone che, come Darek, pensavano di non poter più camminare.

Alla base di tutto: neurone, tipi di danno, rigenerazione neuronale

1. Neurone e sistema nervoso

In qualsiasi neurone "standard" è identificabile:
• un soma che costituisce il corpo cellulare del neurone e che contiene il nucleo della cellula
• un assone, che porta l’informazione dal soma verso il terminale sinaptico
• uno o più dendriti, che costituiscono la via di input del segnale nervoso

CC0 Creative Commons
In questa immagine potete vedere in sequenza (sx verso dx): dendriti, soma, assone (ricoperto da una guaina detta mielinica) e infine terminale assonico.

Il sistema nervoso centrale (SNC) è dato da tutte quelle parti di sistema nervoso racchiuse in teche ossee, ovvero:
• cervello, localizzato all’interno delle ossa craniche
• midollo spinale, localizzato all’interno della colonna vertebrale.
Tutto ciò che non è compreso nel SNC appartiene al sistema nervoso periferico (SNP).

2. Danni al sistema nervoso

Quando si parla di danno neuronale si deve pensare a due possibilità:

1. il sito del danno è avvenuto nella parte dell’assone dalla metà verso il terminale
2. il danno ha colpito la prima metà dell’assone vicino al soma

Le conseguenze del sito del danno sono completamente diverse e ora vi spiego perché:

nel primo caso, una volta avvenuto il danno vi sarà una degenerazione anterograda, ovvero solo in direzione del terminale verso la cellula post-sinaptica.
Questo tipo di degenerazione però non è irreversibile poiché grazie alle Cellule di Schwann (presenti solo nel SNP) il tratto di assone va incontro ad una rigenerazione che ricrea il collegamento con la cellula bersaglio. Il ruolo di queste cellule è fondamentale perché forniscono un punto di appoggio e di orientamento per la nuova rigenerazione.

Nel secondo caso, il danno provoca una degenerazione dell’assone non solo in direzione del terminale, ma anche in direzione del soma (degenerazione retrograda), atrofizzando l’intera cellula.
Il danno è talmente grave che provoca la morte dell’ intera cellula, ma non solo.. la degenerazione diffonde anche a livello post-sinaptico determinando la morte delle cellule bersaglio con cui aveva contatto l'assone leso (ovvero delle altre cellule con cui è connesso).
Questo tipo di degenerazione è chiamata “transneuronale” proprio perché si diffonde anche in altre cellule.
Si può riscontrare anche alla base della malattia di Alzheimer, per cui la degenerazione delle cellule è in grado di diffondere molto rapidamente e in particolare nella zona dell’ ippocampo.

3. Rigenerazione

Abbiamo parlato di rigenerazione degli assoni, ma perché questa non è possibile nel sistema nervoso centrale?
Le cellule di Schwann sono cellule gliali importantissime alla base della rigenerazione, ma sono presenti solo nel sistema nervoso periferico.
Queste hanno il compito di formare la cosiddetta “guaina mielinica” attorno all’assone, la quale permette di velocizzare la trasmissione del segnale nervoso.
Questo compito è svolto dagli oligodendrociti nel sistema nervoso centrale, i quali però non sono in grado di rigenerare l’assone.
È proprio per questo motivo che un danno al SNC è molto più grave di un danno al SNP.

Un danno al SNC quindi è davvero irreversibile?

Ci sono moltissime ricerche al riguardo e dei traguardi importanti sono stati raggiunti attraverso diversi metodi come per esempio il trapianto di cellule staminali embrionali, le neuro-protesi o il trapianto di cellule gliali olfattive.
Io vi parlerò di quest’ultimo.

Geoffrey Raisman è specializzato nello studio sulla riparazione delle lesioni che coinvolgono il midollo spinale.
La tecnica utilizzata per l’intervento di Darek Fidyka coinvolge l'utilizzo di cellule speciali del sistema olfattivo, chiamate cellule gliali olfattive o olfactory ensheathing cells (OECs).
Le cellule gliali olfattive hanno delle caratteristiche speciali poiché sono costantemente rinnovate nel corso della vita e perciò ogni volta che rinascono devono ricollegarsi al SNC.
Dunque, quando queste vengono trapiantate nel midollo spinale sono in grado di riconnettersi al sistema nervoso centrale, ripristinandone le connessioni perse.

Darek Fidyka aveva perso la sensibilità agli arti inferiori in seguito ad una pugnalata nel 2010 e ora è in grado di camminare nuovamente con il supporto di un bastone.
L' intervento e le ricerche di Raisman hanno sicuramente cambiato la vita di quest' uomo che dopo l'intervento si è sentito letteralmente rinascere.

"when you can’t feel almost half your body, you are helpless, but when it starts coming back it’s as if you were born again.”
Parole di Darek Fidyka fonte

Fonti:
• Articolo di ricerca: UCL research article
• Appunti presi a lezione durante il corso di psicobiologia
• Libro di studio utilizzato: Neuroscienze. Esplorando il cervello di Barry W. Connors, Mark F. Bear e Michael A. Paradiso - dettagli libro
• Per ulteriori dettagli sull'intervento potete anche guardare qui

CC0 Creative Commons

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