Un fattore epigenetico noto come HDAC4 contribuisce allo sviluppo del dolore cronico, così come un trasportatore di anioni organici (OAT1). Il meccanismo molecolare sottostante è stato identificato da un team di scienziati guidati dalla dottoressa Daniela Mauceri dell’Università di Heidelberg. Come i ricercatori hanno potuto dimostrare negli esperimenti sui topi, l’HDAC4 influenza l’espressione dei geni nei neuroni che sono coinvolti nell’elaborazione del dolore. L’OAT1 regola la sensibilità al dolore nel midollo spinale, secondo un altro risultato degli studi.
“Il dolore normale, acuto e fisiologico, previene il danno ai tessuti e scompare in caso di lesione, non appena questa guarisce. Il dolore cronico patologico, invece, si manifesta anche dopo che una lesione si è attenuata e senza un motivo particolare”, spiega Daniela Mauceri, che conduce la ricerca con il suo gruppo di lavoro nel Dipartimento di Neurobiologia dell’IZN. La transizione dal dolore acuto a quello cronico è causata da cambiamenti nell’espressione genica. Regola il modo in cui le informazioni contenute in un gene vengono convertite in un prodotto genico, come le proteine o le molecole di RNA. Il dolore cronico si manifesta soprattutto quando vengono colpite cellule come i neuroni del corno posteriore del midollo spinale. Il corno posteriore del midollo spinale è l’area del midollo spinale che elabora le informazioni sensoriali.
Con l’istone deacetilasi 4 (HDAC4), gli scienziati hanno ora identificato un fattore epigenetico che influenza in modo significativo l’espressione genica dei neuroni nel corno posteriore del midollo spinale. Negli esperimenti con i topi, hanno scoperto che l’HDAC4 viene trasportato fuori dal nucleo dei neuroni nel corno posteriore del midollo spinale a seguito di un dolore prolungato e quindi viene disattivato. Se l’HDAC4 si accumula preferenzialmente nel citosol, la parte della cellula al di fuori del nucleo, si verificano reazioni croniche legate al dolore. Se i ricercatori hanno impedito all’HDAC4 di raggiungere il citosol, anche le reazioni di dolore cronico mostrate dai topi sono state inferiori.
In collaborazione con il Prof. Dr. Rohini Kuner, che dirige un gruppo di ricerca presso l’Istituto di Farmacologia della Facoltà di Medicina di Heidelberg, il team del Dr. Mauceri ha poi indagato su quali geni controllati da HDAC4 sono responsabili dello sviluppo del dolore cronico. Hanno scoperto che il trasportatore di anioni organici 1 (OAT1) è coinvolto in modo cruciale in questo processo. Si esprime anche negli esseri umani come vettore. Secondo il dottor Mauceri, la sua funzione nel sistema nervoso non era chiara fino ad ora. “Nell’esperimento sui topi, siamo riusciti a dimostrare che l’OAT1 nel midollo spinale controlla la sensibilità al dolore. Se gli studi futuri confermeranno che questo vale anche per gli esseri umani, ciò potrebbe portare a un nuovo approccio terapeutico nella terapia del dolore”, afferma il neurobiologo.
Per testare ulteriormente questo approccio, gli scienziati hanno somministrato ai topi l’inibitore OAT1 probenecid. Dopo la somministrazione di questo composto, l’attività di OAT1 e quindi la sensibilità al dolore dei topi sono diminuite. Una scoperta particolarmente interessante per i ricercatori è stata che il probenecid ha mostrato un effetto alleviante nell’esperimento anche quando il dolore cronico era già presente. Da questi risultati – se saranno confermati da futuri studi clinici – sperano di trovare nuovi approcci terapeutici. Il dottor Mauceri: “Potrebbe essere interessante verificare se gli inibitori dell’OAT1 come il probenecid, che possono essere somministrati direttamente nel midollo spinale mediante le cosiddette pompe del dolore, siano adatti come opzione terapeutica per i pazienti con dolore cronico”.
Pubblicazione originale:
C. Litke, A. M. Hagenston, A.-K. Kenkel, E. Paldy, J. Lu, R. Kuner, D. Mauceri: Il trasportatore di anioni organici 1 è un mediatore HDAC4-regolato dell’ipersensibilità nocicettiva nei topi. Comunicazioni della natura (15 febbraio 2022), DOI: 10.1038/s41467-022-28357-x
