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Rapporti scientifici volume 12, numero articolo: 14483 (2022) Citare questo articolo

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L’interesse per la scoperta di biomarcatori nel sangue per diversi disturbi neurologici, incluso l’ictus ischemico (IS), è in crescita e la loro identificazione nei campioni di sangue sarebbe rivoluzionaria consentendo una previsione o esito della patologia rapida e migliore e raccogliendo informazioni sulla guarigione del paziente. L’aumento della permeabilità della barriera ematoencefalica, conseguente ad un infarto cerebrale, consente il rilevamento delle proteine ​​cerebrali nel flusso sanguigno. In questo lavoro, abbiamo analizzato i livelli di espressione di due proteine ​​sinaptiche Syntaxin (STX)-1a e Synaptosomal Associated Protein, 25 kDa (SNAP-25), nelle cellule mononucleari del sangue periferico (PBMC), nel siero e nelle vescicole extracellulari di derivazione neuronale (NDE). ) di pazienti con IS, controlli sani (HC) e HC più giovani (Y-HC) corrispondenti per età e sesso. È interessante notare che abbiamo identificato la proteina STX-1a nel citoplasma delle PBMC e che i livelli di espressione di STX-1a e SNAP-25 erano significativamente aumentati in tutte le frazioni del sangue dei pazienti IS rispetto ai soggetti di controllo. Inoltre, i livelli ematici di STX-1a erano correlati con le scale cliniche IS National Institutes of Health Stroke Scale (NIH-SS) e con l’indice Barthel modificato (BI). Questi risultati ci hanno spinto a ipotizzare che le fluttuazioni ematiche di STX-1a e SNAP-25 descrivano il danno cerebrale dopo un attacco ischemico e che la loro rilevazione ematica potrebbe rappresentare un biomarcatore IS nuovo e accessibile.

L'ictus ischemico è una grave patologia originata da un evento trombotico o embolico che riduce l'apporto di sangue al cervello1. Rappresenta la terza causa di morte nei paesi industrializzati (il 40-60% dei pazienti con IS muore entro 5 anni dall'evento ischemico) e la seconda origine più comune di demenza2,3. Le attuali terapie e la gestione del paziente non sono sufficienti ad aumentare l'aspettativa di vita dopo l'ictus4,5. Uno dei principali ostacoli che si incontrano nelle terapie ordinarie è sicuramente l'eterogeneità della patologia e la variabilità individuale del paziente. Infatti, la possibilità di personalizzare terapie specifiche per ciascun paziente è un’esigenza medica non soddisfatta6.

Il tessuto cerebrale colpito da eventi di ictus presenta due distinte aree di danno che possono essere identificate come il core ischemico, in cui il flusso sanguigno è completamente assente e la morte neuronale avviene nel giro di pochi minuti, e la penombra, in cui il flusso sanguigno è moderatamente ridotto e il tessuto cerebrale, sebbene funzionalmente compromesso, è ancora semi-vitale7. I neuroni situati nella regione del nucleo ischemico vanno incontro a morte, principalmente attraverso meccanismi di necrosi tra cui la mancanza di ATP (adenosina trifosfato), un aumento delle concentrazioni di ioni e glutammato e acidosi tissutale8. Al contrario, i neuroni nella penombra ischemica subiscono un destino simile se il flusso sanguigno (e quindi l’apporto di ossigeno e glucosio) non viene ripristinato in breve tempo. I neuroni nell'area della penombra muoiono a causa della forte attivazione della via apoptotica guidata dall'aumento di Ca2+ nelle cellule che causa la morte cellulare per l'eccesso di glutammato rilasciato9.

Il traboccamento di glutammato e la sua persistenza nella fessura sinaptica induce una cascata di eventi biochimici, noti come "eccitotossicità", che include un'attivazione prolungata dei recettori del glutammato e forma un circolo vizioso tra elevate concentrazioni di ioni Ca2+ intracellulari e rilascio aberrante di glutammato , peggiorando infine l'effetto dell'evento ischemico e portando alla perdita di cellule neuronali10.

Il rilascio di neurotrasmettitori, incluso il glutammato, si basa su un meccanismo molecolare ben studiato che coinvolge un gruppo di proteine, implicate nel rilascio sinaptico del glutammato, che formano un complesso chiamato SNARE. Infatti, è stato riportato che l'interruzione della formazione del complesso SNARE induce il disturbo del rilascio dei neurotrasmettitori, in particolare mediante il taglio di SNAP-25, una proteina chiave del complesso SNARE11,12,13,14.