Una nuova ricerca con implicazioni significative per il trattamento del morbo di Parkinson suggerisce che, quando desideriamo muoverci, il nostro cervello ha bisogno di una rapida esplosione di dopamina.
I risultati, provenienti dagli scienziati del Centro Champalimaud per l’Ignoto in Portogallo e dalla Columbia University di New York, mettono in discussione l’idea che il cervello necessiti di un livello costante di dopamina per i movimenti normali.
Un rapporto sullo studio, pubblicato su una rivista scientifica, descrive come appena prima di iniziare i movimenti, i neuroni associati, o cellule nervose, mostrano picchi nell’attività della dopamina.
«Il nostro risultato più importante», afferma il dottor Joaquim Alves da Silva, psichiatra e neuroscienziato del Centro Champalimaud e della Nova University di Lisbona, «è che per la prima volta abbiamo dimostrato che il cambiamento nell’attività neurale è necessario per promuovere il movimento».
«E, per la prima volta,» continua, «abbiamo dimostrato che il picco di dopamina che precede l’inizio del movimento non regola solo l’inizio, ma influisce anche sul vigore del movimento.»
La morte delle cellule dopaminergiche e il morbo di Parkinson
La malattia di Parkinson è una patologia progressiva che si sviluppa quando le cellule produttrici di dopamina nella substantia nigra, una regione del cervello che controlla il movimento, muoiono.
La dopamina è un neurotrasmettitore, un messaggero chimico che trasmette segnali tra i neuroni. È collegata a numerose funzioni cerebrali, incluso il controllo del movimento e il comportamento associato alla ricompensa e al piacere.
I principali sintomi del morbo di Parkinson includono tremori, rigidità, lentezza nei movimenti e compromissione della coordinazione e dell’equilibrio. Con il progresso della malattia, queste manifestazioni rendono sempre più difficile parlare, camminare, svolgere attività quotidiane e vivere in modo indipendente.
Sebbene la malattia colpisca prevalentemente le persone sopra i 60 anni, circa il 4% dei casi viene diagnosticato in soggetti di età inferiore ai 50 anni.
A livello globale, oltre 10 milioni di persone convivono con il morbo di Parkinson. Negli Stati Uniti, dove ogni anno circa 60.000 persone ricevono una diagnosi, il costo totale per la società è stimato in 25 miliardi di dollari all’anno.
Attualmente non esiste una cura definitiva per il morbo di Parkinson. Tuttavia, ci sono farmaci che possono alleviare significativamente i sintomi per molte persone, contribuendo a reintegrare e mantenere i livelli di dopamina nel cervello.
Difficoltà nell’inizio del movimento e lentezza
Questo nuovo studio è particolarmente significativo poiché suggerisce che potrebbe esserci un modo migliore per affrontare la carenza di dopamina.
Il dott. Alves da Silva spiega che le persone con morbo di Parkinson «non hanno un problema motorio globale», bensì uno specifico. Nelle giuste circostanze, possono eseguire compiti motori complessi. Ad esempio, se ricevono una spinta al momento giusto, possono persino andare in bicicletta.
«Il problema dei pazienti», aggiunge, «risiede nella difficoltà di iniziare il movimento e nella lentezza dei movimenti stessi». Questa osservazione ha spinto il team a indagare ulteriormente.
Per il nuovo studio, i ricercatori hanno utilizzato una tecnica chiamata optogenetica, che sfrutta la luce laser per stimolare rapidamente l’attività neurale nel cervello dei topi.
L’optogenetica è una tecnologia relativamente recente che sta cambiando il panorama delle neuroscienze, migliorando la nostra comprensione del funzionamento di circuiti cerebrali specifici nella salute e nelle malattie.
Il dott. Alves da Silva indica che hanno utilizzato questa tecnica per garantire che registrassero solo l’attività nei neuroni produttori di dopamina della substantia nigra dei topi.
Picchi di attività nei neuroni dopaminergici
Gli scienziati hanno registrato ciò che accadeva nel cervello dei topi mentre si muovevano liberamente in uno spazio aperto. Utilizzando sensori di movimento, erano in grado di rilevare quando gli animali iniziavano a muoversi e di identificare l’attività delle cellule produttrici di dopamina nel periodo che precedeva i loro movimenti.
I risultati hanno mostrato che l’attività dei neuroni produttori di dopamina raggiungeva il picco proprio prima che i topi iniziassero un determinato movimento.
In un altro esperimento, hanno permesso ai topi di muoversi liberamente, ma hanno manipolato l’attività dei loro neuroni produttori di dopamina accendendoli e spegnendoli mediante il laser.
Ancora una volta, grazie ai sensori di movimento, potevano collegare il comportamento dei topi al loro movimento.
Il dott. Alves da Silva osserva che attivare i neuroni produttori di dopamina quando i topi non si muovevano «per mezzo secondo era sufficiente per promuovere il movimento – e con maggiore vigore – rispetto a quando non c’era attività di questi neuroni».
Al contrario, se attivavano i neuroni mentre i topi erano già in movimento, gli animali continuavano come prima – non c’era alcun cambiamento nel movimento o nella sua intensità, misurata dai cambiamenti di accelerazione.
I risultati e il legame con la motivazione
I ricercatori hanno osservato lo stesso risultato quando hanno disattivato i neuroni produttori di dopamina durante un movimento in corso: non si è verificato alcun cambiamento nel movimento o nella sua intensità.
«Questi risultati», spiega l’autore senior Rui Costa, professore di neuroscienze e neurologia alla Columbia University, «dimostrano che l’attività dei neuroni dopaminergici può fungere da cancello per consentire o meno l’inizio dei movimenti».
«Questi risultati spiegano anche perché la dopamina sia così cruciale per la motivazione e perché la sua assenza nella malattia di Parkinson porti ai sintomi osservati», aggiunge.
Uno dei farmaci attualmente utilizzati per il trattamento del morbo di Parkinson è la levodopa, che aumenta i livelli di dopamina nel corpo.
«Tuttavia, la levodopa aumenta costantemente la dopamina, non solo quando desideriamo muoverci», afferma il professor Costa, sottolineando che l’uso a lungo termine del farmaco può portare alla discinesia, una condizione caratterizzata da movimenti involontari e irregolari.
«Il nostro studio suggerisce che strategie che aumenterebbero la dopamina solo quando c’è il desiderio di muoversi potrebbero essere più efficaci».
Prof. Rui Costa
Nuove prospettive per il trattamento del morbo di Parkinson nel 2024
Con le scoperte recenti, la ricerca si sta orientando verso terapie più mirate che possano modulare l’attività dopaminergica in modo più preciso. Gli studi clinici in corso stanno esplorando l’uso di farmaci che agiscono su recettori specifici della dopamina, potenzialmente riducendo gli effetti collaterali associati ai trattamenti tradizionali.
Inoltre, si stanno valutando approcci innovativi come la stimolazione cerebrale profonda e l’uso di tecnologie indossabili per monitorare e ottimizzare i livelli di attività fisica nei pazienti. Queste nuove strategie potrebbero migliorare notevolmente la qualità della vita dei pazienti affetti da morbo di Parkinson, consentendo loro di gestire meglio i sintomi e mantenere l’autonomia.
Infine, è fondamentale continuare a investire nella ricerca per identificare biomarcatori che possano predire la progressione della malattia e rispondere meglio ai trattamenti. La lotta contro il morbo di Parkinson è complessa, ma le recenti scoperte offrono nuove speranze e possibilità di intervento.
