Disfuncția mitocondrială contribuie la deteriorarea cerebelului în scleroza multiplă: un nou mecanism patogenic identificat

Un nou studiu realizat de cercetători de la Universitatea din California, Riverside, publicat în Proceedings of the National Academy of Sciences, oferă o perspectivă esențială asupra mecanismelor implicate în deteriorarea cerebelară în scleroza multiplă. Conform acestuia, disfuncția mitocondrială ar putea fi un factor-cheie în pierderea progresivă a celulelor Purkinje, conducând la tulburări motorii severe în evoluția bolii.
Scleroza multiplă (SM) este o afecțiune neuroinflamatorie cronică, care afectează aproximativ 2,3 milioane de persoane la nivel global. Este caracterizată de demyelinarea sistemului nervos central, adică distrugerea tecii de mielină care protejează fibrele nervoase, interferând cu transmiterea normală a impulsurilor electrice. Aproximativ 80% dintre pacienții cu SM prezintă inflamație și degenerare în cerebel, regiunea cerebrală responsabilă de controlul mișcării, echilibrului și coordonării.

Deteriorarea cerebelului, în special a celulelor Purkinje, duce frecvent la ataxie, tremor, dificultăți de coordonare și pierderea funcțiilor motorii fine. Mecanismele prin care aceste celule sunt distruse nu sunt complet elucidate, dar noile date sugerează că mitocondriile – „uzinele energetice” ale celulei – joacă un rol central în acest proces neurodegenerativ.

Despre studiu

Cercetătorii au investigat modificările cerebeloase în țesuturi post-mortem obținute de la pacienți cu formă secundar progresivă de SM, comparativ cu mostre de la persoane sănătoase. În paralel, au utilizat modelul animal EAE (encefalomielită autoimună experimentală), un model recunoscut pentru studierea patologiei SM, pentru a analiza progresia afectării cerebeloase.

Principalele direcții analizate au fost:

• Pierderea celulelor Purkinje și modificările morfologice asociate.
• Integritatea mielinei și a mitocondriilor în aceste celule.
• Expresia proteinei mitocondriale COXIV (un marker esențial al activității mitocondriale).
• Momentul apariției disfuncțiilor energetice în raport cu progresia bolii.

Rezultate

Pierderea celulelor Purkinje și afectarea mitocondrială

În țesutul cerebelos analizat, cercetătorii au observat o reducere semnificativă a ramificațiilor celulelor Purkinje, însoțită de demielinizare și scăderea expresiei proteinei COXIV. Aceste modificări au fost corelate cu pierderi funcționale motorii, explicând simptomele de dezechilibru și coordonare deficitară la pacienții cu SM.

Date din modelul animal EAE

Șoarecii cu EAE au prezentat o evoluție similară cu cea observată la oameni: pierderea progresivă a celulelor Purkinje, degradarea mielinei și scăderea funcției mitocondriale în stadii incipiente ale bolii. Cercetătorii au constatat că disfuncția energetică precede moartea celulară, sugerând un mecanism de deteriorare în lanț, în care mitocondriile sunt un element declanșator.

Implicarea COXIV ca marker mitocondrial

Scăderea expresiei proteinei COXIV în celulele afectate indică compromiterea capacității celulei de a genera energie, o situație care favorizează degenerarea neuronală. Pierderea energetică este un mecanism universal al bolilor neurodegenerative, dar în SM, se corelează cu inflamația și demielinizarea, ceea ce agravează disfuncția mitocondrială.

Perspective terapeutice

Mitocondriile ca țintă terapeutică

Rezultatele sugerează că intervențiile menite să protejeze sau să restabilească funcția mitocondrială ar putea încetini progresia simptomelor motorii și cerebeloase în SM. Intervenții posibile includ:

• stimularea biogenezei mitocondriale,
• protecția împotriva stresului oxidativ,
• stabilizarea rețelei mitocondriale în context inflamator.

Investigații viitoare

Echipa de cercetare intenționează să extindă analiza asupra altor celule cerebeloase vulnerabile, precum:

• oligodendrocitele, responsabile de mielinizare,
• astrocitele, implicate în homeostazia cerebrală.
Se urmărește stabilirea dacă disfuncția mitocondrială afectează în mod sistemic celulele cerebelului sau este specifică celulelor Purkinje.

Concluzii

Acest studiu aduce o contribuție esențială la înțelegerea mecanismelor moleculare ale afectării cerebeloase în scleroza multiplă. Principalele concluzii sunt:

• Disfuncția mitocondrială apare precoce în boală și joacă un rol central în degenerarea celulelor Purkinje.
• Această afectare energetică precede moartea neuronală, făcând din mitocondrii o țintă promițătoare pentru intervenții terapeutice.
• Modelul EAE confirmă constatările observate la oameni, validând utilizarea sa în studii viitoare asupra tratamentelor neuroprotectoare.

Pe termen lung, strategiile care vizează îmbunătățirea funcției mitocondriale ar putea proteja coordonarea și mobilitatea pacienților cu SM, îmbunătățind semnificativ calitatea vieții. Studiul subliniază importanța continuării finanțării pentru cercetarea fundamentală în neuroștiințe, cu potențial direct asupra terapiilor clinice.