Le cellule di Purkinje possono avere un legame inaspettato con i disturbi dell’umore

I neuroni nel cervelletto infetto da herpesvirus possono influenzare la salute mentale.

Immagine di immunofluorescenza dalla regione della corteccia cerebellare di pazienti bipolari che mostra le proteine ​​di herpesvirus umani (rosso) nei neuroni di Purkinje. Gli astrociti sono colorati di verde.

Fonte: Team Prusty presso l’Universität di Würzburg

Per la prima volta, i ricercatori dell’Università di Würzburg hanno identificato che l’infezione attiva dei neuroni di Purkinje nel cervelletto con un herpesvirus umano (HHV-6) è associata ad alcuni disturbi psichiatrici. Il loro articolo “Infezione HHV-6 attiva delle cellule di Cerebellar Purkinje nei disturbi dell’umore” è stato recentemente accettato per la pubblicazione sulla rivista Frontiers in Microbiology .

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Il primo autore Bhupesh Prusty dell’Institute for Virology and Immunobiology presso l’Università di Würzburg e il suo dipartimento di microbiologia in Germania ha lavorato con colleghi negli Stati Uniti presso lo Stanley Medical Research Institute (SMRI) per fare questa sorprendente scoperta sui neuroni e l’umore di Purkinje disturbi.

Disegno di cellule di Purkinje di piccione (A) nel cervelletto di Santiago Ramón y Cajal, 1899.

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Fonte: Wikipedia Commons / Istituto Santiago Ramón y Cajal, Madrid, Spagna

Per secoli, la maggior parte degli esperti ha pensato che le uniche cellule Purkinje del cervelletto – che forniscono un feedforward uscita cerebellare dal “piccolo cervello” alla corteccia cerebrale come parte del nostro circuito cerebro-cerebellare – giocasse un ruolo solo in funzioni motorie non cognitive come come perfezionare i movimenti muscolari coordinati nella vita quotidiana e negli sport.

Tuttavia, dagli albori del 21 ° secolo, il lavoro pioneristico di Jeremy Schmahmann e colleghi del Massachusetts General Hospital di Harvard Medical School ha portato ad una crescente accettazione del fatto che il cervelletto ei suoi neuroni di Purkinje siano anche coinvolti in una vasta gamma di funzioni non motorio. (Per ulteriori informazioni, “Jeremy Schmahmann districa la perplessità del nostro cervelletto” e “Il cervelletto influenza profondamente i nostri pensieri ed emozioni”).

Cervelletto (in latino per “piccolo cervello”) in rosso.

Fonte: Wikipedia Commons / Database delle scienze della vita

Il tasso di infezione delle cellule di Purkinje è legato ai disturbi depressivi bipolari e maggiori

Fino ad ora, l’associazione tra infiammazione legata al virus nel cervello e disturbi dell’umore è stata difficile da definire per i neuroscienziati. Prusty e il suo gruppo con sede in Germania avevano la sensazione che gli herpesvirus umani HHV-6A e HHV-6B potessero svolgere un ruolo vitale nella genesi di alcuni disturbi psichiatrici come il disturbo bipolare, la schizofrenia e i disturbi depressivi maggiori. Per indagare su questo possibile collegamento, hanno collaborato con due delle più grandi coorti di biopsia del cervello umano dello SMRI, affiliato alla Stanley Division of Developmental Neurovirology della Johns Hopkins University.

“Da tempo è noto che i fattori ereditari aumentano il rischio di sviluppare diversi tipi di disturbi psichiatrici tra cui disturbo bipolare, disturbo depressivo maggiore e schizofrenia”, ha detto Bhupesh Prusty in una nota. “Ma c’è anche una forte evidenza che i fattori ambientali, in particolare quelli che portano alla neuroinfiammazione nelle prime fasi della vita, potrebbero svolgere un importante ruolo etiologico anche nella patogenesi di questi disturbi. I virus sono un tale fattore ambientale. Gli agenti patogeni possono interrompere il neurosviluppo e dialoghi con il sistema immunitario in fasi chiave dello sviluppo “.

In particolare, i bambini che sono stati infettati da un herpesvirus umano in giovane età di solito si riprendono e non mostrano alcuna complicazione più avanti nella vita. Tuttavia, Prusty et al. ipotizza che questi virus possano rimanere dormienti in vari organi, ghiandole salivari e tessuti in tutto il sistema nervoso centrale per tutta la vita. In determinate circostanze ambientali (che non sono chiaramente comprese) sembra che gli herpesvirus umani possano tornare attivi anche dopo anni di latenza.

“Siamo stati in grado di trovare l’infezione attiva di HHV-6 prevalentemente all’interno delle cellule di Purkinje del cervelletto umano nei pazienti con disturbo bipolare e disturbo depressivo maggiore”, ha detto Prusty in una sintesi del significato di questo studio. “I risultati mostrano, per la prima volta, che i virus HHV-6 di tipo sono in grado di infettare i neuroni e causare disturbi cognitivi che portano a disturbi dell’umore”.

È interessante notare che i ricercatori hanno scoperto una forte associazione tra l’infezione da HHV-6A e la riduzione delle dimensioni delle cellule di Purkinje. Questo suggerisce che la funzione anormale delle cellule di Purkinje mediata dal virus possa essere collegata al disturbo bipolare e alla depressione maggiore in alcuni casi. Un’analisi del tessuto cerebrale nel cervelletto utilizzando tecniche di espressione genica ha anche rivelato una risposta infiammatoria all’infezione da HHV-6A.

Secondo i ricercatori, le loro ultime scoperte su un possibile legame tra i neuroni di Purkinje, l’HHV-6 attivo e i disturbi dell’umore potrebbero confutare la credenza diffusa che i virus “dormienti” non causano mai la malattia. “Studi come il nostro dimostrano che questo pensiero è sbagliato”, ha detto Prusty.

La prossima fase di ricerca di Prusty e del suo team sarà rivolta ai ricercatori di Würzburg per individuare i meccanismi molecolari specifici che guidano il danno cellulare mediato da HHV-6A ai neuroni di Purkinje.

Riferimenti

Bhupesh K. Prusty, Nitish Gulve, Sheila Govind, Gerhard R. Krueger, Julia Feichtinger, Lee Larcombe, Richard Aspinall, Dharam V. Avlashi, Carla T. Toro. “Infezione HHV-6 attiva delle cellule del Purkinje cerebellare nei disturbi dell’umore”. Frontiere in Microbiologia (Approvato provvisoriamente per la pubblicazione: 2 agosto 2018) DOI: 10.3389 / fmicb.2018.01955