Ipossia come cura: bassi livelli di ossigeno ripristinano il movimento nel morbo di Parkinson

Scienziati del Broad Institute e del Massachusetts General Brigham hanno dimostrato che un'ipossia cronica paragonabile all'atmosfera del Campo Base dell'Everest (~15% O₂) può arrestare la progressione e persino invertire parzialmente i disturbi del movimento nei topi con un modello sperimentale del morbo di Parkinson. Lo studio è pubblicato sulla rivista Nature Neuroscience.

Cosa hanno fatto i ricercatori?

• Modello di parkinsonismo: i cambiamenti neurodegenerativi dopaminergici caratteristici del PD sono stati indotti nei topi utilizzando la tossina MPTP.
• Intervento: gli animali sono stati tenuti in camere con livelli di ossigeno ridotti (ambiente ipossico) per diverse settimane prima e dopo la somministrazione di MPTP. I topi di controllo sono stati tenuti in un'atmosfera normale.
• Valutazione dell'effetto: l'attività motoria è stata testata su un cilindro rotante e in test di coordinazione, mentre la sopravvivenza neuronale è stata valutata mediante immunocolorazione delle cellule dopaminergiche nella substantia nigra.

Risultati chiave

1. Ripristino delle funzioni motorie:

   • I topi in ipossia hanno mantenuto la capacità di rimanere su un cilindro rotante a quasi il 90% del livello degli animali sani, mentre gli animali di controllo hanno perso fino al 60% dell'indicatore.

2. Protezione dei neuroni dopaminergici:

   • L'ambiente ipossico ha soppresso l'accumulo eccessivo di perossido di idrogeno e di marcatori dello stress ossidativo, contribuendo alla conservazione dei neuroni dopaminergici nella substantia nigra.

3. Finestra per l'intervento:

   • L'effetto neuroprotettivo più pronunciato è stato osservato quando l'ipossia è iniziata non più tardi di una settimana prima dell'attacco tossico, ma anche dopo, il "clima di montagna" ha accelerato il recupero parziale.

Meccanismi proposti

• Riduzione dello stress ossidativo: la riduzione della PO₂ riduce la formazione di specie reattive dell'ossigeno, che sono fondamentali nella patogenesi del PD.
• Attivazione di percorsi adattativi: l'ipossia stimola i geni dipendenti da HIF-1α che aumentano la resistenza dei neuroni allo stress metabolico e tossico.
• Economia metabolica: la riduzione del consumo di ossigeno mette le cellule in “modalità economia”, rallentando i processi degenerativi.

"Osservando il recupero della funzione motoria, ci siamo resi conto che molti neuroni non sono morti, ma semplicemente soppressi. L'ipossia li 'risveglia' e li protegge", afferma Vamsi Mootha, co-autore senior dello studio.

Opportunità e sfide

• Ipossia terapeutica: brevi sedute in una camera con O₂ ridotto possono essere un complemento ai metodi classici (L-dopa e neurostimolazione).
• Sicurezza e dosaggio: è necessario determinare il livello ottimale e la durata dell'ipossia per evitare effetti collaterali (ipossiemia, rischi polmonari).
• Sperimentazioni cliniche: Futuro – primi studi pilota su persone affette dal morbo di Parkinson per testare la tollerabilità della "terapia ipossica" e il suo impatto sulla qualità della vita.

Gli autori evidenziano i seguenti punti chiave:

1. Neuroprotezione attraverso il 'risparmio' metabolico
   “L'ipossia mette i neuroni dopaminergici in uno stato di bassa richiesta metabolica, riducendo la formazione di specie reattive dell'ossigeno e proteggendo le cellule dalla tossicità dell'MPTP”, osserva il Prof. Vamsi Mootha.

2. La tempistica della terapia è importante
   "Abbiamo riscontrato i maggiori benefici quando l'ipossia è iniziata 7 giorni prima della neurotossina, ma l'ipossia post-ictus ha anche portato a un parziale recupero della funzionalità, aprendo una finestra per l'intervento clinico", commenta il coautore Dr. Jeffrey Miller.

3. La prospettiva della "terapia ipossica"
   "Passare dalla farmacologia alla modulazione terapeutica dell'ambiente cerebrale è un approccio fondamentalmente nuovo. Il nostro compito ora è determinare i parametri ottimali di O₂ e creare protocolli sicuri per i pazienti con malattia di Parkinson", riassume la Dott.ssa Linda Zu.

Questo lavoro inaugura un nuovo paradigma di approccio per rallentare la neurodegenerazione nel Parkinson, non attraverso farmaci, ma controllando l'aria ambiente all'interno del cervello per creare condizioni simili a quelle in cui sopravvivono i neuroni della dopamina.