Allenamento su Tapis Roulant: Una Speranza Contro le Cicatrici nel Midollo Spinale Leso

Ciao a tutti! Oggi voglio portarvi nel cuore di una ricerca affascinante che potrebbe aprire nuove strade per chi affronta le conseguenze di una lesione del midollo spinale (SCI – Spinal Cord Injury). Parliamo di qualcosa che tocca da vicino la vita di molte persone: la difficoltà nel recuperare le funzioni motorie dopo un trauma così grave. E se vi dicessi che un tipo specifico di allenamento potrebbe fare la differenza, non solo a livello muscolare, ma proprio lì, nel sito della lesione?

Il Nemico Silenzioso: La Cicatrice Gliale

Quando il midollo spinale subisce un danno, il nostro corpo reagisce in modo complesso. Una delle risposte è la formazione di una “cicatrice gliale”. Per molto tempo, l’abbiamo vista principalmente come una barriera fisica, una sorta di “muro” che impedisce alle fibre nervose (gli assoni) di rigenerarsi e ricollegarsi. Immaginate una strada interrotta dove i muratori, invece di riparare il ponte, costruiscono un muro invalicabile.

Al centro di questo processo ci sono delle cellule chiamate astrociti. Normalmente sono cellule di supporto fondamentali nel sistema nervoso centrale, ma dopo una lesione diventano “reattive”. In questa fase, chiamata astrogliosi reattiva, proliferano, migrano verso il danno e contribuiscono massicciamente a formare la cicatrice. Non solo, producono anche sostanze che inibiscono la crescita degli assoni.

La formazione di questa cicatrice densa avviene principalmente nella fase subacuta della lesione, diciamo tra i 7 e i 14 giorni dopo il trauma, ma i suoi effetti negativi possono durare molto a lungo, a volte per sempre. Trovare un modo per “calmare” questi astrociti reattivi e limitare la crescita eccessiva della cicatrice è una delle grandi sfide della ricerca.

Una Soluzione in Movimento: L’Esercizio Terapeutico

Qui entra in gioco l’esercizio fisico. Sappiamo da tempo che la riabilitazione basata sull’esercizio è cruciale per le persone con SCI. È accessibile, relativamente semplice e può migliorare molti aspetti della salute. Alcune ricerche suggeriscono che l’esercizio possa ridurre l’infiammazione nel sito della lesione e persino “spegnere” l’attivazione eccessiva delle cellule gliali, inclusi i nostri astrociti.

La maggior parte degli studi, però, si è concentrata su protocolli di esercizio iniziati dopo la fase subacuta e proseguiti a lungo termine, nella fase cronica. Ci siamo chiesti: e se intervenissimo prima? Proprio durante quella finestra critica in cui la cicatrice si sta formando? L’esercizio nella fase subacuta potrebbe avere effetti neuroprotettivi immediati, prima che la cicatrice si “solidifichi”?

La Nostra Indagine: Ratti sul Tapis Roulant

Per rispondere a queste domande, abbiamo condotto uno studio su ratti. Abbiamo creato un modello di lesione midollinale incompleta (a livello T10) in alcuni di loro, simile a quanto avviene clinicamente. Poi li abbiamo divisi in tre gruppi:

• Sham: Ratti operati ma senza lesione (il nostro controllo sano).
• SCI: Ratti con lesione midollinale, senza alcun trattamento specifico.
• SCI + BWSTT: Ratti con lesione midollinale che hanno seguito un programma di allenamento specifico.

Il programma di allenamento, chiamato Body Weight-Supported Treadmill Training (BWSTT), è iniziato all’ottavo giorno dopo la lesione (piena fase subacuta) ed è durato una settimana. In pratica, i ratti camminavano su un tapis roulant con un’imbracatura che sosteneva parte del loro peso corporeo (circa il 30%). Questo permette loro di muovere le zampe e partecipare attivamente all’esercizio anche se la funzione motoria è compromessa. Abbiamo monitorato attentamente il loro recupero motorio e, dopo 14 giorni dalla lesione, abbiamo analizzato il tessuto del midollo spinale.

Risultati Sorprendenti: Meno Cicatrice, Più Recupero

I risultati sono stati davvero incoraggianti! I ratti del gruppo SCI + BWSTT hanno mostrato un recupero della funzione motoria degli arti posteriori significativamente migliore rispetto ai ratti del gruppo SCI non allenati. Lo abbiamo visto sia con la scala di valutazione motoria BBB (Basso-Beattie-Bresnahan) sia con un’analisi dettagliata dell’andatura (Gait Analysis) tramite il sistema CatWalk XT®. I ratti allenati mostravano un migliore supporto degli arti posteriori, maggiore coordinazione e regolarità nel passo.

Ma cosa succedeva a livello del tessuto spinale?

• Meno Danno, Meno Fibrosi: Le analisi istologiche (colorazioni HeE e Masson) hanno rivelato che nei ratti allenati l’area della lesione era ridotta e c’era una minore deposizione di tessuto fibrotico (collagene), uno dei componenti principali della cicatrice.
• Più Neuroni Sopravvissuti e Assoni: Grazie alla immunofluorescenza, abbiamo osservato una maggiore presenza di neuroni (marcatore NeuN) vicino alla lesione e più fibre nervose (marcatore NF200) nei ratti del gruppo BWSTT. Sembrava quasi che l’allenamento aiutasse a preservare il tessuto nervoso e forse persino a promuovere una sorta di “ricollegamento” attraverso la zona danneggiata.

L’Effetto sugli Astrociti: La Chiave di Volta?

E gli astrociti? Qui arriva il bello. Abbiamo usato il marcatore GFAP per visualizzarli. Nel gruppo SCI + BWSTT, l’area positiva per GFAP al confine della lesione era significativamente ridotta rispetto al gruppo SCI. Non solo: gli astrociti stessi apparivano meno “reattivi”, meno ipertrofici, con prolungamenti meno spessi. Anche l’espressione di un’altra proteina associata agli astrociti reattivi, la Vimentina, era diminuita con l’allenamento.

Sappiamo che una minore reattività degli astrociti è spesso associata a una maggiore plasticità assonale e a un miglior recupero funzionale. Sembra proprio che l’allenamento BWSTT, agendo precocemente, riesca a modulare la risposta degli astrociti, impedendo loro di diventare eccessivamente “aggressivi” nella formazione della cicatrice.

Abbiamo anche osservato una riduzione significativa del Collagene di tipo I, sia come deposizione nel tessuto (colorazione Rosso Sirio) sia come espressione proteica (Western Blot), nei ratti allenati. Meno collagene significa una cicatrice potenzialmente meno densa e meno inibitoria.

Un Possibile Meccanismo: Le Metalloproteinasi di Matrice (MMP)

Come fa l’esercizio a ottenere questo effetto? Abbiamo indagato l’espressione di due enzimi chiamati MMP-2 e MMP-9 (Metalloproteinasi di Matrice). Queste molecole sono coinvolte in molti processi, inclusa la degradazione della matrice extracellulare, l’infiammazione e la migrazione cellulare, tutti aspetti importanti nella formazione della cicatrice. Studi precedenti hanno dato risultati contrastanti sul loro ruolo esatto.

Nel nostro studio, abbiamo scoperto che l’allenamento BWSTT ha portato a una riduzione significativa dell’espressione di MMP-2 e MMP-9 nell’area della lesione rispetto ai ratti non allenati. Questo è interessante perché, sebbene le MMP possano aiutare a “ripulire” detriti, un loro eccesso o una loro attivazione sregolata potrebbe favorire l’infiammazione e la migrazione cellulare che porta alla cicatrice ipertrofica. La riduzione di MMP-2/9 osservata con l’esercizio potrebbe quindi contribuire a limitare la formazione eccessiva della cicatrice gliale.

Cosa Significa Tutto Questo?

In sintesi, il nostro studio suggerisce fortemente che iniziare un allenamento specifico come il BWSTT già nella fase subacuta dopo una lesione midollare può:

• Migliorare significativamente il recupero motorio.
• Ridurre il danno tissutale e la fibrosi nel sito della lesione.
• Preservare neuroni e assoni vicino all’area danneggiata.
• Diminuire la reattività degli astrociti, rendendoli meno propensi a formare una cicatrice eccessiva.
• Ridurre l’espressione di componenti della cicatrice come il Collagene I.
• Modulare l’espressione di enzimi chiave come MMP-2 e MMP-9.

L’idea chiave è che l’esercizio precoce possa “rimodellare” l’ambiente attorno alla lesione in un modo più favorevole alla riparazione e alla rigenerazione, agendo proprio su uno degli attori principali del processo cicatriziale: l’astrocita.

Limiti e Prospettive Future

Come ogni studio, anche il nostro ha dei limiti. Non abbiamo analizzato specifici sottotipi di astrociti (alcuni possono essere più “buoni” e altri più “cattivi”) né abbiamo misurato altri importanti inibitori molecolari presenti nella cicatrice (come i condroitin solfato proteoglicani, CSPG). Inoltre, abbiamo osservato una maggiore sopravvivenza neuronale, ma non abbiamo dimostrato direttamente il meccanismo neuroprotettivo. Infine, ci siamo concentrati sugli astrociti, ma la cicatrice è un ambiente complesso con molte altre cellule coinvolte.

Tuttavia, questi risultati aprono prospettive entusiasmanti. Dimostrano che un intervento non invasivo come l’esercizio, se applicato precocemente, può influenzare positivamente i meccanismi biologici alla base della formazione della cicatrice. Questo fornisce una base teorica solida per promuovere l’introduzione della riabilitazione motoria il prima possibile nella pratica clinica dopo una lesione del midollo spinale.

La strada è ancora lunga, ma ogni passo avanti nella comprensione di questi meccanismi ci avvicina a terapie più efficaci per migliorare la qualità della vita delle persone con lesioni midollari. E l’idea che il movimento stesso possa essere una medicina così potente è, per me, incredibilmente affascinante!

Fonte: Springer