Il farmaco gabapentin può favorire il recupero funzionale dopo un ictus: lo studio USA dell’Ohio State University

da Cristiano Antonino il Giu 1, 2022

Il farmaco gabapentin, attualmente prescritto per controllare le crisi epilettiche e ridurre il dolore nervoso, può migliorare il recupero del movimento dopo un ictus aiutando i neuroni del lato non danneggiato del cervello a svolgere il lavoro di segnalazione delle cellule perse, suggerisce una nuova ricerca sui topi

Gli esperimenti hanno simulato l’ictus ischemico nell’uomo, che si verifica quando un coagulo blocca il flusso sanguigno e i neuroni muoiono nella regione cerebrale colpita.

I risultati hanno mostrato che il trattamento quotidiano con gabapentin per sei settimane dopo l’ictus ha ripristinato le funzioni motorie fini negli arti superiori degli animali

Il recupero funzionale è continuato anche dopo l’interruzione del trattamento.

Il team dell’Ohio State University aveva precedentemente scoperto che il gabapentin blocca l’attività di una proteina che, se espressa a livelli elevati dopo una lesione al cervello o al midollo spinale, ostacola la ricrescita degli assoni, le lunghe e sottili estensioni dei corpi cellulari nervosi che trasmettono i messaggi.

“Quando questa proteina è alta, interferisce con il recupero neurologico”, ha detto l’autore principale Andrea Tedeschi, professore assistente di neuroscienze presso il College of Medicine dell’Ohio State.

“Immaginate che questa proteina sia il pedale del freno e che il recupero sia il pedale del gas.

Si può spingere sul pedale del gas, ma non si può accelerare finché si spinge anche sul pedale del freno”, ha spiegato Tedeschi.

“Se si inizia a sollevare il pedale del freno e si preme continuamente sull’acceleratore, si può davvero accelerare il recupero.

Pensiamo che questo sia l’effetto del gabapentin sui neuroni, e che ci sia un contributo delle cellule non neuronali che attingono a questo processo e lo rendono ancora più efficace”.

Lo studio è stato pubblicato oggi (23 maggio 2022) sulla rivista Brain.

Questo lavoro si basa su uno studio del 2019 in cui il laboratorio di Tedeschi ha scoperto nei topi che il gabapentin aiutava a ripristinare la funzione dell’arto superiore dopo una lesione del midollo spinale.

L’obiettivo principale del trattamento dopo un ictus ischemico è ristabilire il flusso sanguigno nel cervello il più rapidamente possibile, ma questa ricerca suggerisce che il gabapentin non ha alcun ruolo in questa fase acuta: i risultati del recupero sono stati simili sia che il trattamento sia iniziato un’ora o un giorno dopo l’ictus.

Invece, gli effetti del farmaco sono evidenti in specifici motoneuroni i cui assoni trasportano i segnali dal sistema nervoso centrale al corpo che dicono ai muscoli di muoversi.

Dopo l’ictus nei topi da studio, i ricercatori hanno osservato che i neuroni del lato non danneggiato, o controlaterale, del cervello hanno iniziato a far germogliare assoni che hanno ripristinato i segnali per il movimento volontario degli arti superiori che erano stati messi a tacere dalla morte dei neuroni dopo l’ictus.

Questo è un esempio di plasticità, la capacità del sistema nervoso centrale di riparare strutture, connessioni e segnali danneggiati.

“Il sistema nervoso dei mammiferi ha una certa capacità intrinseca di autoriparazione”, ha detto Tedeschi, anche lui membro del Chronic Brain Injury Program dell’Ohio State.

“Ma abbiamo scoperto che questo aumento della plasticità spontanea non è sufficiente a guidare il recupero.

I deficit funzionali non sono così gravi in questo modello sperimentale di ictus ischemico, ma sono persistenti”.

I neuroni dopo una lesione tendono a diventare “ipereccitati”, provocando una segnalazione eccessiva e contrazioni muscolari che possono causare movimenti incontrollati e dolore.

Sebbene la proteina recettore neurale alfa2delta2 contribuisca allo sviluppo del sistema nervoso centrale, la sua sovraespressione dopo un danno neuronale significa che frena la crescita degli assoni in momenti inopportuni e contribuisce a questa problematica ipereccitabilità.

È qui che il gabapentin fa il suo lavoro: inibisce le subunità alfa2delta1/2 e permette alla riparazione del sistema nervoso centrale post-ictus di procedere in modo coordinato

“Abbiamo bloccato il recettore con il farmaco e ci siamo chiesti: si verificherà una plasticità ancora maggiore? La risposta è sì”, ha detto Tedeschi.

Poiché una tecnica che ha temporaneamente silenziato i nuovi circuiti ha invertito i segni comportamentali di recupero, Tedeschi ha detto che i risultati suggeriscono che il farmaco normalizza le condizioni del sistema nervoso danneggiato per promuovere la riorganizzazione corticale in modo funzionalmente significativo.

Rispetto ai topi di controllo che non hanno ricevuto il farmaco, i topi sottoposti a sei settimane di trattamento quotidiano con gabapentin hanno riacquistato la funzione motoria fine degli arti anteriori.

Due settimane dopo l’interruzione del trattamento, i ricercatori hanno osservato che i miglioramenti funzionali persistevano.

“Questo ha confermato che i cambiamenti funzionali si consolidano nel sistema nervoso”, ha detto Tedeschi.

Il gabapentin sembra avere un effetto nel cervello colpito da ictus anche sulle cellule non neuronali che influenzano i tempi di trasmissione dei messaggi

L’esame della loro attività dopo il trattamento con il farmaco ha suggerito che queste cellule possono cambiare dinamicamente il loro comportamento in risposta alle variazioni nella comunicazione sinaptica, consentendo ulteriormente la germinazione regolare degli assoni che compensavano i neuroni persi.

Il team sta continuando a studiare i meccanismi alla base del recupero dell’ictus, ma Tedeschi ha detto che i risultati suggeriscono che il gabapentin è promettente come strategia di trattamento per la riparazione dell’ictus.

Questo lavoro è stato supportato da sovvenzioni del National Institute of Neurological Disorders and Stroke e del National Institutes of Health e dal Chronic Brain Injury Discovery Theme dell’Ohio State.

Tra i coautori figurano Molly Larson, Antonia Zouridakis, Lujia Mo, Arman Bordbar, Julia Myers, Hannah Qin, Haven Rodocker, Fan Fan, John Lannutti, Craig McElroy, Shahid Nimjee, Juan Peng, David Arnold e Wenjing Sun, tutti della Ohio State, e Lawrence Moon del King’s College di Londra.