14 novembre 2018
Aggiornato 03:30

Scienziati scoprono tunnel «segreti» tra cervello e cranio

Scienziati del National Institute of Neurological Disorders and Stroke, scoprono inaspettatamente la presenza di piccoli tunnel tra cervello e cranio. Ecco qual è la loro funzione
Cellule neutrofili insieme a globuli rossi. Scoperto un tunnel tra cervello e cranio
Cellule neutrofili insieme a globuli rossi. Scoperto un tunnel tra cervello e cranio (Kateryna Kon | Shutterstock)

Con le nuove tecnologie che abbiamo a disposizione, stiamo cominciando a scoprire funzionalità e organi del corpo umano, fino a ieri completamente sconosciuti. Uno di questi sembra riguardare il cervello e cranio, luoghi in cui correrebbero dei piccoli tunnel mai identificati prima d’oggi. Lo scopo di tali tunnel sarebbe quello di fornire un percorso diretto per cellule immunitarie deputate alla correzione delle lesioni da ictus o disturbi cerebrali in genere. Ecco i dettagli dello studio pubblicato su Nature Neuroscience.

Il midollo osseo
Sappiamo che il tessuto spugnoso presente nella maggior parte delle ossa (il midollo osseo) ha il compito di produrre sia globuli rossi che cellule immunitarie attive contro le infezioni e le ferite. Durante un recente studio, tuttavia, si è potuto constatare come vi siano anche dei tunnel che partono dal midollo osseo del cranio per arrivare al rivestimento del cervello. Questo fungerebbe come via rapida per le cellule immunitarie. «Abbiamo sempre pensato che le cellule immunitarie delle nostre braccia e delle nostre gambe viaggiassero attraverso il sangue verso il tessuto cerebrale danneggiato: questi risultati suggeriscono che le cellule immunitarie potrebbero invece prendere una scorciatoia per arrivare rapidamente alle aree di infiammazione», ha dichiarato Francesca Bosetti, direttore del programma presso il National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS) del NIH. «L'infiammazione gioca un ruolo fondamentale in molti disturbi cerebrali ed è possibile che i canali appena descritti possano essere importanti in una serie di condizioni: la scoperta di questi canali apre molte nuove vie di ricerca», continua Bosetti.

Lo studio
Per arrivare a tali conclusioni, gli scienziati hanno condotto uno studio sia su modello animale che su esseri umani. Sfruttando strumenti altamente tecnologici sono stati in grado di evidenziare le cellule immunitarie dirette verso il tessuto cerebrale danneggiate da ictus o meningite. In particolare, gli scienziati si sono concentrati sul lavoro effettuato dai neutrofili, un particolare tipo di cellule specializzate per arrivare nel sito della lesione. Durante lo studio, i ricercatori hanno osservato sia le cellule provenienti dal midollo osseo del cranio che da quello di altre strutture scheletriche come la tibia.

La provenienza delle cellule
I risultati hanno permesso di osservare come, in caso di ictus, è più probabile che le cellule immunitarie provengano dal cranio. Mentre in caso di attacco cardiaco provengono anche dalla tibia, nonostante siano entrambe due aree distanti dal cuore. Tutto ciò suggerisce che il cervello danneggiato e il midollo osseo del cranio possano comunicare in qualche modo.

Fattore-1
Il team di ricerca ha anche scoperto che le diverse opzioni che possono essere attivate a livello del midollo osseo a seguito dell’infiammazione sono determinate dal fattore-1. Un fattore derivato dalle cellule stromali (SDF-1). Qualora i livelli di SDF-1 diminuissero, i neutrofili verrebbero immediatamente rilasciati dal midollo. I livelli di SDF-1 diminuiscono circa sei ore dopo l'ictus, ma ciò avviene solo nel midollo cranico e non nella tibia.

L’arrivo nella sede della lesione
Il team, composto anche da Matthias Nahrendorf, professore presso la Harvard Medical School e Massachusetts General Hospital di Boston, ha anche voluto comprendere il modo in cui i neutrofili arrivavano al tessuto ferito. «Abbiamo iniziato a esaminare il cranio con molta attenzione, osservandolo da tutti gli angoli, cercando di capire come i neutrofili arrivassero al cervello. Inaspettatamente, abbiamo scoperto minuscoli canali che collegavano il midollo direttamente con il rivestimento esterno del cervello», racconta Nahrendorf. Infine, grazie a innovative tecniche di imaging, gli scienziati sono riusciti a vedere che il sangue scorreva normalmente attraverso canali presenti all’interno del cranio, ma dopo l’ictus si muovevano nella direzione opposta per arrivare al tessuto danneggiato. Lo studio è stato finanziato dal NINDS e dal National Heart, dal Lung and Blood Institute del National Institutes of Health.

Fonti scientifiche

[1] Researchers unearth secret tunnels between the skull and the brain - NIH-funded study suggests immune cells rush through channels to get to injured tissue quickly - National Institutes of Health

[2] Herisson F. et al. Direct vascular channels connect skull bone marrow and the brain surface enabling myeloid cell migration. Nature Neuroscience. August 27, 2018. DOI: 10.1038/s41593-018-0213-2