Iper-drive gliale per innescare crisi epilettiche
Ora, i ricercatori dell’Università di Tohoku hanno monitorato l’attività degli astrociti utilizzando sensori di calcio a fluorescenza, scoprendo che l’attività degli astrociti inizia circa 20 secondi prima dell’inizio dell’iperattività neuronale epilettica. Ciò suggerisce che gli astrociti svolgono un ruolo significativo nello scatenare le crisi epilettiche, facilitando l’iper-guida del circuito neurale.
Gli astrociti sono cellule gliali non neuronali che occupano quasi la metà del cervello. È stato dimostrato che controllano l'ambiente ionico e metabotropico locale nel cervello. Tuttavia, poiché non presentano un’attività elettrica facilmente monitorabile, il loro ruolo nel funzionamento del cervello è stato in gran parte trascurato. Le proteine sensori di fluorescenza stanno cambiando questa situazione, rivelando di più sull’affascinante attività degli astrociti.
"Gli astrociti sembrano avere un ruolo determinante nel controllo dello stato dell'attività neuronale e della plasticità sinaptica sia in situazioni fisiologiche che fisiopatologiche", afferma il professor Ko Matsui del laboratorio di fisiologia cerebrale Super-network dell'Università di Tohoku, che ha guidato la ricerca. "Pertanto, gli astrociti potrebbero essere considerati un nuovo bersaglio terapeutico per il trattamento dell'epilessia."
Quando il tessuto cerebrale entra in contatto con metalli come il rame, è noto che induce un’infiammazione che porta a convulsioni sintomatiche acute, che si verificano alcune volte al giorno nei topi. Matsui e il suo team hanno osservato questi eventi, scoprendo che l'attività degli astrociti potrebbe essere il fattore scatenante dell'iperattività neuronale. Gli astrociti possono anche essere attivati mediante stimolazione con corrente continua a bassa ampiezza. I ricercatori hanno notato che tale stimolazione induceva un forte aumento del calcio negli astrociti, seguito da un episodio di iperattività neuronale epilettica. Quando l’attività metabolica degli astrociti veniva bloccata mediante l’applicazione di fluorocitrato, l’entità dell’iperattività neuronale epilettica era significativamente ridotta. Tutto ciò indica che gli astrociti hanno il potenziale per controllare l’attività neuronale.
Il ricercatore principale dello studio, Shun Araki, sottolinea che con una guida adeguata, le funzioni degli astrociti potrebbero essere sfruttate per affrontare una serie di condizioni neurologiche. Ciò include non solo l’epilessia ma anche il potenziale miglioramento delle capacità cognitive oltre i limiti naturali.