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Le differenze nelle cellule cerebrali delle persone con depressione

La ricerca collega la depressione cronica a un numero ridotto di astrociti, facendo sperare nella possibilità di terapie mirate.

Categorie Medicina

Un confronto dei tessuti del cervello prelevati da individui deceduti per suicidio ha evidenziato ulteriormente la potenziale implicazione degli astrociti nella depressione. Queste cellule svolgono un ruolo di supporto alla funzione dei neuroni e, dall’analisi post-mortem, è stata rilevata una loro ridotta presenza nei soggetti depressi. Lo studio è stato pubblicato il 4 febbraio 2021 sulla rivista Frontiers in Psychiatry.

Gli astrociti e il loro ruolo nel cervello

Lo studio ha rilevato che le persone con depressione critica hanno una caratteristica distintiva nel loro cervello: hanno meno astrociti. Gli astrociti sono cellule della neuroglia e devono il loro nome alle ramificazioni che originano dal nucleo, facendoli assomigliare a delle stelle. Gli astrociti forniscono energia ai neuroni e supportano la neurotrasmissione. Il coautore dello studio Liam O’Leary, dottorando presso il Dipartimento di Psichiatrica della McGill University di Montreal, ha detto a WordsSideKick.com che gli astrociti sono enormemente colpiti dalla depressione in termini di numero di cellule. “Che questo accade si sapeva già da prima, ma qui mostriamo come accada in tutto il cervello” ha detto O’Leary.

Le differenze nelle cellule cerebrali delle persone con depressione. Credits: Liam O'Leary
Astrociti e vasi sanguigni immunoreattivi alla vimentina in una sezione spessa 50 µm del nucleo caudato dorsale umano. Credits: Liam O’Leary

I primi studi post-mortem sul cervello di soggetti con depressione hanno scoperto che alcune regioni cerebrali avevano meno cellule gliali, anche se non era ancora chiaro quale fosse il tipo di cellula gliale interessata. Studi successivi hanno scoperto che in varie regioni del cervello – come l’amigdala, l’ippocampo e la corteccia prefrontale – le persone depresse avevano un’inferiore densità di astrociti che producono una proteina chiamata GFAP (proteina fibrillare acida della glia), utilizzata come marker degli astrociti.

A questo punto, i ricercatori si sono chiesti se gli astrociti interessati fossero solo quelli contenenti GFAP o se i cambiamenti correlati alla depressione influenzassero tutti i tipi di astrociti. Così, O’Leary ei suoi colleghi hanno cercato un diverso marker di astrociti, la vimentina, nel cervello delle persone con e senza depressione.

Lo studio sul cervello senza e con depressione

I ricercatori hanno etichettato le due proteine marker degli astrociti, GFAP e vimentina, nel cervello di 10 persone con depressione morte per suicidio e quelle di 10 persone senza disturbi psichiatrici che sono morte improvvisamente per cause estranee alla salute mentale. I ricercatori hanno esaminato tre diverse regioni del cervello – la corteccia prefrontale, il talamo e il nucleo caudato – che si ritiene siano coinvolte nella regolazione delle emozioni. I risultati hanno mostrato una densità complessiva degli astrociti inferiore nel cervello delle persone con depressione rispetto a quelle senza depressione.

O’Leary ha messo in evidenza il fatto che, a differenza della maggior parte degli studi sulla depressione che hanno esaminato solo una regione del cervello con un unico marcatore, questa ricerca ha studiato più regioni utilizzando più di un singolo marcatore. “Abbiamo analizzato gli astrociti nel cervello colorando proteine specifiche presenti nella loro struttura: vimentina e GFAP. La colorazione con vimentina non è stata utilizzata prima in questo contesto, ma fornisce una visione chiara, completa e senza precedenti dell’intera struttura microscopica di queste cellule”, ha detto O’Leary.

Le differenze nelle cellule cerebrali delle persone con depressione. Credits: Mark George, NIMH 1993
Una scansione PET misura funzioni vitali come il flusso sanguigno, l’uso di ossigeno e il metabolismo della glicemia (glucosio). Credits: Mark George, NIMH 1993

L’analisi, inoltre, ha rilevato che nella depressione, sebbene in numero diverso, gli astrociti hanno una struttura simile a quella degli individui psichiatricamente sani. “Utilizzando un microscopio, abbiamo contato il numero di astrociti nelle sezioni trasversali del cervello, permettendoci di stimare quanti ce ne fossero in ciascuna regione. Abbiamo anche analizzato la struttura 3D di oltre trecento singoli astrociti per eventuali differenze”, ha affermato O’Leary.

Obiettivi per la terapia

“Questa ricerca indica che la depressione può essere collegata alla composizione cellulare del cervello. La notizia promettente è che, a differenza dei neuroni, il cervello umano adulto produce continuamente molti nuovi astrociti. Trovare modi che rafforzano queste funzioni cerebrali naturali può migliorare i sintomi negli individui depressi “, afferma Naguib Mechawar, professore presso il Dipartimento di Psichiatria, McGill University, Canada, e autore senior di questo articolo.

“Il nostro studio fornisce una forte motivazione per lo sviluppo di farmaci che contrastano l’apparente perdita di astrociti nella depressione”, afferma O’Leary. “Nessun antidepressivo è stato ancora sviluppato per colpire direttamente queste cellule, sebbene la teoria principale per la rapida azione antidepressiva della ketamina, un’opzione di trattamento relativamente nuova, sia la correzione dell’anomalia degli astrociti”.

La ricerca futura spera di affrontare alcuni limiti dell’attuale studio e di esaminare più a fondo l’associazione degli astrociti con la depressione. “Sebbene questo studio sia il più completo finora, è stato condotto solo con campioni di pazienti maschi. Vogliamo ampliare questo studio per indagare su campioni di pazienti di sesso femminile poiché è ormai noto che la neurobiologia della depressione differisce in modo abbastanza significativo tra uomini e donne“, afferma Mechawar, che riconosce anche il ruolo critico dei donatori e delle loro famiglie. “La donazione di tessuti alla ricerca scientifica ci consente di comprendere meglio le disfunzioni cellulari e molecolari alla base dei disturbi cerebrali, supportando così lo sviluppo di migliori trattamenti di salute mentale”.