Un team di ricercatori di Humanitas University ha scoperto la barriera vascolare del plesso coroideo, una delle interfacce fra circolo sanguigno e cervello. Questa barriera protegge il cervello dalle infiammazioni intestinali.
Il team, coordinato dalla professoressa Maria Rescigno, capo del Laboratorio di immunologia delle mucose e microbiota di Humanitas e docente di Patologia Generale di Humanitas University, ha pubblicato su Science i risultati dello studio che apre nuovi scenari nella conoscenza del funzionamento del plesso coroideo.
Lo studio è firmato inoltre da:
- Sara Carloni, microbiologa di Humanitas University,
- Michela Matteoli, docente di Farmacologia di Humanitas University e Direttore dell’Istituto di Neuroscienze del CNR,
- Simona Lodato, capo del Laboratorio di Neurosviluppo di Humanitas e docente di Istologia ed Embriologia di Humanitas University.
Lo studio contribuisce a far luce sul legame tra cervello e intestino e, in particolare su depressione e ansia che accompagnano spesso chi soffre di malattie croniche intestinali, come la colite ulcerosa e la malattia di Crohn.
I ricercatori, infatti, hanno documentato il meccanismo che blocca l’ingresso nel cervello di segnali infiammatori originati nell’intestino e migrati verso altri organi col flusso sanguigno. A tale meccanismo individuato a livello del plesso coroideo è associato un isolamento del cervello dal resto dell’organismo. Questo isolamento è responsabile di alterazioni comportamentali, come l’insorgenza di stati di ansia.
Maria Rescigno spiega che questa scoperta evidenzia come tali condizioni del SNC siano quindi parte della malattia infiammatoria e non manifestazioni secondarie.
Funzioni del plesso coroideo
Il plesso coroideo è la struttura del cervello dove viene prodotto il liquor. Il plesso rappresenta inoltre un veicolo per l’ingresso di sostanze nutritive e per l’eliminazione di quelle di scarto e svolge un ruolo di difesa immunitaria.
Sara Carloni sottolinea che durante lo studio, i ricercatori hanno scoperto una barriera vascolare oltre alla già conosciuta barriera epiteliale all’interno del plesso corioideo. Gli autori dello studio l’hanno denominata barriera vascolare del plesso coroideo e hanno notato che, in condizioni normali consente l’ingresso di molecole derivate dal sangue. In caso di infiammazione in organi distanti (in questo caso nell’intestino), invece, la barriera si riorganizza e si chiude per bloccare l’ingresso di possibili sostanze tossiche nel SNC.
Per capire la funzione di questa barriera vascolare in assenza di stimolo patologico, i ricercatori hanno usato un modello sperimentale genetico, che consentiva di chiudere la barriera cerebrale senza che ci fosse infiammazione dell’intestino. Hanno così dimostrato che la chiusura della barriera del plesso sembrerebbe di per sé correlata ad alterazioni del comportamento, determinando un aumento di ansia e un deficit nella memoria episodica. Questo, come spiega Michela Matteoli, significa che una comunicazione dinamica tra intestino e cervello è fondamentale per la corretta attività cerebrale.
Anche un gruppo di ricerca dello IEO ha partecipato alla fase dello studio dove si è applicata la metodica Single Cell Sequencing. Questa ha permesso di spiegare il comportamento dinamico di ogni cellula della barriera vascolare del plesso coroideo e, in particolare, di identificare le componenti del sistema vascolare principalmente coinvolte nella risposta di chiusura: i capillari e i periciti. Come evidenzia Simona Lodato, si tratta infatti proprio di cellule che regolano la permeabilità dei vasi sanguigni.
Prospettive per la cura di patologie infiammatorie
Maria Rescigno elenca gli interrogativi che restano ancora senza risposta dopo la scoperta che la migrazione di molecole dall’intestino al torrente circolatorio dovuta all’aumentata permeabilità intestinale caratteristica delle malattie infiammatorie di questo distretto è correlata alla chiusura della barriera cerebrale e quindi a depressione e ansia:
- in quali altre malattie si attiva la chiusura della barriera vascolare del plesso coroideo? Per esempio, è noto che anche i pazienti con patologie neurodegenerative hanno un intestino particolarmente permeabile. Anche in questi casi può essere quindi chiamata in causa la chiusura della barriera cerebrale?
- Come è possibile riaprire “il cancello” del plesso per combattere questi stati alterati?
- Come si può modulare la barriera per consentire il passaggio di farmaci al cervello?
Nuovi studi sulla barriera vascolare del plesso coroideo
Sara Carloni illustra le attività di studio già intraprese per capire quali molecole sono coinvolte nelle anomalie comportamentali e per modulare la reazione della barriera nonché quali cellule e componenti utili per la salute restano intrappolate fuori dal cervello quando il plesso si chiude.
Michela Matteoli aggiunge che sono in corso studi sulla microglia, cioè le cellule immunitarie presenti nel cervello. È noto che l’attività di queste cellule può essere influenzata dai segnali provenienti dal sistema immunitario periferico. Molti studi, anche del laboratorio di Michela Matteoli, hanno infatti confermato che la microglia influenza in modo importante la funzione delle sinapsi. Rappresenta quindi il bersaglio più promettente da analizzare nei prossimi studi.
Inoltre, come fa notare Simona Lodato, è fondamentale capire, nel contesto della neurobiologia dello sviluppo, quando e come si crea l’interazione tra cervello e sistema gastrointestinale scoperta a livello del plesso coroideo. La composizione del liquor, fondamentale nella formazione dei circuiti neuronali e particolarmente dinamica durante lo sviluppo, è chiaramente influenzata dall’attività della barriera del plesso. Disbiosi e obesità infantili sono situazioni in cui il link tra cervello e intestino potrebbe essere alterato dal forte stato infiammatorio con effetti sulla barriera stessa e sul cervello in sviluppo.
