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The ATP-P2X7R axis: a target for drug-refractory epilepsy

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Una miglior comprensione dell’infiammazione cerebrale per migliorare il trattamento dell’epilessia

I trattamenti standard per l’epilessia cercano di controllare la neurotrasmissione. I risultati di Edipur sull’influenza svolta dalla neuroinfiammazione sulla patologia potrebbe portare a strumenti farmacologici per controllare le crisi epilettiche nei pazienti che attualmente mostrano resistenza a tutti i farmaci disponibili.

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L’epilessia è una delle più comuni condizioni neurologiche croniche, caratterizzata da crisi epilettiche ricorrenti e imprevedibili. È dovuta a un blocco dell’attività chimica a livello delle sinapsi cerebrali, strutture che consentono l’invio dei segnali tra i neuroni. Il blocco aumenta le probabilità dei neuroni di essere attivati, processo definito come eccitazione. Gli attuali trattamenti hanno uno dei tre seguenti obiettivi: ridurre l’attività neuronale bloccando la neurotrasmissione eccitatoria; diminuire l’attività neuronale aumentando la neurotrasmissione inibitoria; o bloccare selettivamente i canali ionici per ridurre l’eccitabilità elettrica intrinseca delle singole cellule. Tutti questi approcci mirano a controllare le crisi epilettiche invece di invertire o evitare la progressione della patologia. Questi approcci, pur essendo efficaci per la maggior parte dei pazienti, non lo sono per alcuni e possono indurre effetti collaterali abbastanza gravi, quali nausea, aumento di peso, vertigini e sonnolenza. Il progetto EpiPur, finanziato dall’UE, ha perseguito un approccio alternativo basato sul controllo dell’infiammazione cerebrale regolata da proteine chiamate recettori P2X7. Grazie al legame noto tra l’infiammazione e l’epilessia, alcuni studi sugli animali hanno già dimostrato che intervenire su questi recettori potrebbe contribuire al controllo dei sintomi epilettici. Eppure, prima di EpiPur, si sapeva ben poco sulla segnalazione cellulare e sui tipi di cellule coinvolti nei processi.

L’infiammazione e i processi di segnalazione del cervello

«Il punto di partenza di EpiPur è stato che P2X7 è l’elemento che apporta il maggior contributo all’infiammazione. Sia l’infiammazione interna che quella esterna al cervello contribuiscono a generare crisi epilettiche e ai meccanismi alla base della progressione dell’epilessia», spiga Tobias Engel del Royal College of Surgeons, in Irlanda. Engel ha intrapreso la ricerca con il supporto del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie dell’UE. Fattore chiave della risposta infiammatoria nel cervello sono le molecole di adenosina trifosfato, note come ATP, ben note per il fatto che forniscono energia alle cellule. Se le cellule subiscono dei danni, l’ATP viene rilasciata nell’ambito del meccanismo di guarigione del corpo. P2X7 rileva il rilascio di ATP e innesca una risposta infiammatoria. Il team di EpiPur ha combinato diversi approcci sperimentali per caratterizzare le circostanze in cui avviene il rilascio di ATP da parte delle cellule e tracciare il percorso di segnalazione che produce l’attivazione di P2X7 e la sua influenza sull’epilessia.

Il ruolo di P2X7

Il contributo di P2X7 è estremamente complesso ma può comprendere direttamente la regolazione: il rilascio dei neurotrasmettitori; la concentrazione dei recettori espressi a livello sinaptico; la morte selettiva dei neuroni; la conseguente riorganizzazione della rete cognitiva. Il team ha studiato insiemi di topi transgenici, tra cui quelli in cui il recettore P2X7 era stato messo fuori uso, quelli in cui P2X7 era assente solo in specifici tipi di cellule e i topi con sovraespressione del recettore P2X7. Inoltre, sono stati usati i biosensori per misurare il movimento di ATP all’esterno delle cellule. «Il principale risultato di EpiPur è stato il fatto che la manipolazione di P2X7 sembra avere effetti estremamente significativi nel miglioramento dell’efficacia degli anticonvulsivanti. Ciò suggerisce che i trattamenti a base di P2X7 potrebbero essere utilizzati come trattamento aggiuntivo nei pazienti che presentano resistenza ai farmaci antiepilettici attualmente in uso», aggiunge Engel. Il team di EpiPur ipotizza che ci sia una lesione o un’infezione precedente alla base della neuroinfiammazione, che in alcuni pazienti induce la resistenza ai farmaci. Tale ipotesi suggerisce che lo sviluppo di farmaci che bloccano la risposta infiammatoria di P2X7, noti come antagonisti, possa ristabilire l’efficacia dei farmaci epilettici in questi pazienti. Avendo già fornito i dati della prova di principio, le prossime fasi del progetto saranno le sperimentazioni cliniche sugli animali e poi sugli esseri umani. Gli antagonisti di P2X7 sono già oggetto di studi clinici per altre patologie del sistema nervoso centrale.

Parole chiave

EpiPur, epilessia, P2X7, crisi epilettica, infiammazione, anticonvulsivanti, antagonisti, neurotrasmettitori, sinapsi, neurone, cervello

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