Milioni di persone convivono con il dolore neuropatico cronico, che può rendere persino il minimo tocco intenso e insopportabile. Gli scienziati ritengono da tempo che questo tipo di dolore possa insorgere quando i mitocondri, le minuscole strutture che producono energia all’interno delle cellule, smettono di funzionare correttamente nei nervi danneggiati.
Ora, i ricercatori della Duke University School of Medicine affermano che ripristinare i mitocondri sani potrebbe offrire un modo completamente nuovo per trattare quel dolore.
In uno studio pubblicato su Nature , il team ha utilizzato sia tessuti umani che modelli murini per verificare se il ripristino dei mitocondri potesse favorire la guarigione delle cellule nervose danneggiate. Il trattamento ha ridotto significativamente il dolore associato alla neuropatia diabetica e ai danni nervosi indotti dalla chemioterapia. In alcuni casi, il sollievo è durato fino a 48 ore.
Anziché limitarsi a bloccare i segnali del dolore, i ricercatori ritengono che questo approccio possa affrontare una delle cause alla base del dolore neuropatico cronico, ripristinando l’apporto energetico necessario al corretto funzionamento delle cellule nervose.
“Fornendo ai nervi danneggiati nuovi mitocondri, o aiutandoli a produrne di più, possiamo ridurre l’infiammazione e favorire la guarigione”, ha affermato l’autore senior dello studio, Ru-Rong Ji, PhD, direttore del Center for Translational Pain Medicine presso il Dipartimento di Anestesiologia della Duke School of Medicine. “Questo approccio ha il potenziale per alleviare il dolore in un modo completamente nuovo.”
I mitocondri sani hanno aiutato i nervi a riprendersi
Questi risultati si aggiungono alle crescenti prove che le cellule possono trasferirsi i mitocondri l’una all’altra. Gli scienziati considerano sempre più questo processo come un sistema di supporto naturale che potrebbe svolgere un ruolo in diverse patologie, dall’obesità al cancro, dall’ictus al dolore cronico.
I ricercatori della Duke University si sono concentrati sulle cellule gliali satelliti, che circondano e sostengono i neuroni sensoriali. Lo studio ha portato alla luce un ruolo finora sconosciuto di queste cellule. Secondo i ricercatori, le cellule gliali satelliti sembrano trasferire i mitocondri sani direttamente nei neuroni sensoriali attraverso minuscole strutture note come nanotubi di tunneling.
Quando questo processo di trasferimento si interrompe, le fibre nervose iniziano a deteriorarsi, ha spiegato Ji. Tale danno può scatenare sintomi come dolore, formicolio e intorpidimento, soprattutto nelle mani e nei piedi, dove le fibre nervose si estendono maggiormente.
“Condividendo le riserve energetiche, le cellule gliali satelliti potrebbero contribuire a mantenere i neuroni liberi dal dolore”, ha affermato Ji, professore di anestesiologia, neurobiologia e biologia cellulare presso la Duke School of Medicine.
Quando i ricercatori hanno aumentato questo trasferimento mitocondriale nei topi, i comportamenti legati al dolore sono diminuiti fino al 50%.
Gli scienziati hanno identificato una proteina chiave alla base del processo
Il team ha anche testato un metodo più diretto iniettando mitocondri isolati sia da esseri umani che da topi nei gangli delle radici dorsali, gruppi di cellule nervose che inviano informazioni sensoriali al cervello.
I risultati dipendevano in larga misura dalla qualità dei mitocondri. I mitocondri provenienti da donatori sani riducevano il dolore, mentre quelli prelevati da persone con diabete non producevano alcun beneficio.
I ricercatori hanno inoltre identificato una proteina chiamata MYO10, fondamentale per la creazione dei nanotubi che permettono ai mitocondri di spostarsi tra le cellule.
Ji ha lavorato a fianco dell’autrice principale Jing Xu, PhD, ricercatrice presso il Dipartimento di Anestesiologia, e della sua collaboratrice di lunga data Caglu Eroglu, PhD, professoressa di biologia cellulare alla Duke University, nota per il suo lavoro di studio sulle cellule gliali.
Una potenziale nuova direzione per il trattamento del dolore cronico
Secondo i ricercatori, sono ancora necessari ulteriori studi, tra cui l’imaging ad alta risoluzione, per comprendere meglio come i nanotubi veicolano i mitocondri all’interno del tessuto nervoso vivente.
Tuttavia, i risultati indicano un sistema di comunicazione finora trascurato tra cellule nervose e cellule gliali che potrebbe eventualmente portare a trattamenti mirati al dolore cronico alla sua origine, anziché limitarsi a mascherarne i sintomi.
Astratto
I neuroni sensoriali primari nei gangli delle radici dorsali (DRG) hanno assoni lunghi e un elevato fabbisogno di mitocondri, e la disfunzione mitocondriale è stata implicata nella neuropatia periferica successiva al diabete e alla chemioterapia. 1 , 2 Tuttavia, i meccanismi con cui i neuroni sensoriali primari mantengono il loro apporto mitocondriale rimangono poco chiari. Le cellule gliali satelliti (SGC) nei gangli delle radici dorsali circondano i neuroni sensoriali e regolano l’attività neuronale e il dolore. 3 In questo studio dimostriamo che le cellule gliali satelliti (SGC) sono in grado di trasferire mitocondri ai neuroni sensoriali dei gangli delle radici dorsali (DRG) in vitro, ex vivo e in vivo, attraverso la formazione di nanotubi di collegamento con la miosina 10 (MYO10) derivata dalle SGC. La microscopia elettronica a scansione e a trasmissione ha rivelato ultrastrutture simili a nanotubi di collegamento tra le SGC e i neuroni sensoriali nei DRG di topo e umani. Il blocco del trasferimento mitocondriale in topi non trattati porta a degenerazione nervosa e dolore neuropatico. Il sequenziamento dell’RNA a singolo nucleo e l’ibridazione in situ hanno rivelato che la MYO10 è altamente espressa nelle SGC umane. Inoltre, le SGC provenienti dai DRG di persone con diabete mostrano una ridotta espressione di MYO10 e un ridotto trasferimento mitocondriale ai neuroni. Il trasferimento adottivo di SGC umane nei DRG di topo fornisce una protezione dipendente dalla MYO10 contro la neuropatia periferica. Questo studio svela un ruolo finora sconosciuto delle cellule gliali periferiche e fornisce nuove informazioni sulla neuropatia delle piccole fibre nel diabete, offrendo nuove strategie terapeutiche per la gestione del dolore neuropatico.
Jing Xu, Yize Li, Charles Novak, Min Lee, Zihan Yan, Sangsu Bang, Aidan McGinnis, Sharat Chandra, Vivian Zhang, Wei He, Terry Lechler, Maria Pia Rodriguez Salazar, Cagla Eroglu, Matthew L. Becker, Dmitry Velmeshev, Richard E. Cheney, Ru-Rong Ji. Mitochondrial transfer from glia to neurons protects against peripheral neuropathy. Nature, 2026; 650 (8103): 951 DOI: 10.1038/s41586-025-09896-x
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