Ictus ischemico: in sviluppo promettente bioconiugato che migliora l’effetto neuroprotettivo. Risultati su Communications Biology
Un gruppo di ricerca dell’Institut national de la recherche scientifique (INRS) ha migliorato l’effetto protettivo di una molecola contro l’ictus ischemico, causato da un’interruzione del flusso sanguigno al cervello. I risultati del promettente studio preclinico, condotto in collaborazione con un team spagnolo, sono stati pubblicati sulla rivista “Communications Biology” di Nature Research.
L’ictus, conosciuto anche come “infarto cerebrale”, è un improvviso deficit neurologico che può portare a postumi psicologici e fisici. «Questi effetti derivano da un aumento del glutammato nel cervello, che distrugge i neuroni» spiegano gli autori, sotto la supervisione di Marc Gauther, professore all’INRS specialista in chimica dinamica, chimica bioorganica e biomateriali.
Il vantaggio di non dover passare la barriera ematoencefalica
«Il glutammato è un neurotrasmettitore essenziale per i processi neuronali di comunicazione, apprendimento e memoria, ma al di sopra di una certa concentrazione, diventa tossico per le cellule neuronali» ricorda.
Il team di ricerca mirava a sviluppare un trattamento efficace che compensasse l’aumento del glutammato. Il nuovo approccio è unico per il fatto che funziona in periferia.
«A differenza di altri farmaci, la nostra molecola non ha bisogno di attraversare la barriera ematica-encefalica per ottenere il suo effetto terapeutico. Ciò rappresenta un ostacolo in meno, poiché potrebbe essere iniettato per via endovenosa» sottolineano i ricercatori.
Effetto sifone sul tossico glutammato nel cervello
La molecola bioconiugata, glutammato-ossaloacetato transaminasi (hrGOT), è già nota per i suoi effetti terapeutici. Questo enzima scompone il glutammato che circola nel flusso sanguigno che crea una sorta di effetto sifone.
«Diminuendo le concentrazioni di questo neurotrasmettitore nel sangue, l’eccesso di glutammato nel cervello si sposterà per compensare la perdita. Questo fa defluire il glutammato dal cervello» affermano.
Una singola dose della molecola dura tipicamente tre ore nei modelli animali, A causa della modifica apportata dal team di ricerca, il trattamento è ora efficace per sei giorni.
«L’aggiunta di un polimero, il polietilene glicole, sulla superficie dell’enzima hrGOT aumenta il suo tempo di circolazione nel sangue. Il polimero, tra le altre cose, proteggerà la molecola dal sistema immunitario» affermano Gauthier e collaboratori.
«Questo ha il vantaggio di mantenere l’effetto sifone per un periodo di tempo che supera la durata del picco di glutammato causato dall’ictus nel cervello, riducendo al contempo il numero di dosi somministrate e il rischio di effetti collaterali» aggiungono gli autori.
«L’aggiunta di un polimero, il polietilene glicole, sulla superficie dell’enzima hrGOT aumenta il suo tempo di circolazione nel sangue. Il polimero, tra le altre cose, proteggerà la molecola dal sistema immunitario» affermano Gauthier e collaboratori.
«Questo ha il vantaggio di mantenere l’effetto sifone per un periodo di tempo che supera la durata del picco di glutammato causato dall’ictus nel cervello, riducendo al contempo il numero di dosi somministrate e il rischio di effetti collaterali» aggiungono.
Ulteriori conferme e prospettive di sviluppo
Quando trattati con questo bioconiugato, è stata osservata una significativa riduzione del volume dell’infarto e una migliore ritenzione della funzione sensomotoria nei modelli animali ischemici rispetto a quelli trattati con soluzione salina, riportano gli autori.
Il targeting del bioconiugato alla barriera emato-encefalica non ha migliorato le sue prestazioni. «I dati suggeriscono che i bioconiugati estraggono il glutammato dal cervello spostando l’omeostasi tra i diversi pool di glutammato del corpo» ribadiscono gli autori.
Il team di ricerca intende ora osservare l’effetto a lungo termine della molecola ed esplorare le applicazioni ad altre malattie neuronali. Poiché la tossicità del glutammato è anche associata a traumi alla testa, morbo di Parkinson e Alzheimer, il gruppo di ricerca potrebbe, tra le altre cose, verificare se la molecola modificata accelera la guarigione o, se così, rallenta lo sviluppo della malattia.
Zaghmi A, Dopico-López A, Pérez-Mato M, et al. Sustained blood glutamate scavenging enhances protection in ischemic stroke. Commun Biol. 2020; 3(1):729. doi: 10.1038/s42003-020-01406-1
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