Ngf: una nuova terapia per le ulcere croniche delle gambe

Scoperta nell'Istituto di Neurobiologia del CNR in collaborazione
con la Facoltà di Medicina dell'Università di Firenze e la Asl 5 di Oristano

 Introduzione

L'artrite reumatoide è una malattia infiammatoria cronica che colpisce prevalentemente le articolazioni conducendo ad erosione e distruzione dei capi ossei, ma che, potenzialmente, può coinvolgere ogni distretto dell'organismo. È una malattia diffusa in tutto il mondo, senza predilezione di clima o di razza e mostra una incidenza di circa 3 casi per 10.000 adulti ogni anno. Se si considera che si tratta di una malattia cronica, è facile intuire che la sua prevalenza nella popolazione assume una dimensione di grande importanza socio-economica (0,3-2%) della popolazione generale. I pazienti affetti da artrite reumatoide sono predisposti al manifestarsi di ulcerazioni delle gambe dovute a varie cause che includono l'immobilità, i traumi, l'assottigliamento cutaneo indotto dalla terapia steroidea e la possibile insorgenza di una vasculite cutanea. Si calcola che circa il 5% dei pazienti affetti da artrite reumatoide (soprattutto quelli di sesso femminile e con forme severe di malattia) sviluppi ulcerazioni cutanee che sono solitamente localizzate sulle caviglie, sulle ginocchia e, meno frequentemente, sul piede e nella cute delle dita.

Fig. 1: preparato immunoistochimico di cute umana che illustra la presenza di NGF (aree di produzione NGF indicate con le frecce) in condizioni normali. La presenza di NGF indica che la molecola è prodotta localmente e svolge una funzione fisiologica sulle cellule cutanee

La vasculite

La vasculite è una manifestazione patologica caratterizzata da infiammazione a carico dei vasi sanguigni con restringimento del lume e conseguente ischemia dei tessuti irrorati. Questo processo patologico causa numerose sindromi cliniche, in quanto possono essere colpiti vasi di qualsiasi tipo, calibro e sede. La vasculite può costituire la manifestazione clinica primaria o anche l'unica manifestazione di una malattia; in altri casi rappresenta una manifestazione secondaria di altre malattie. Si può localizzare in un singolo organo o tessuto come, ad esempio, avviene nella cute.

Le vasculiti sono spesso molto dolorose e difficili da gestire, con frequente tendenza alla cronicizzazione. Il trattamento può richiedere lunghi periodi di ospedalizzazione e sono frequenti le recidive. La gestione ambulatoriale o a domicilio di queste lesioni è solitamente molto difficile e costosa. La forma più comune di vasculite che si osserva in queste condizioni è la venulite dei piccoli vasi, localizzata esclusivamente nella cute e prevalentemente a carico delle dita delle mani e dei piedi e nella regione perimalleolare. La lesione può avere una dimensione variabile da pochi millimetri fino ai 5-10 cm. Un'altra manifestazione clinica della vasculite cutanea è la neuropatia sensoriale. I pazienti affetti da questa patologia cutanea lamentano forti dolori nella sede di lesione associata ad alterazioni della sensibilità periferica.

Le ulcerazioni vengono abitualmente trattate con l'adeguato controllo dell'attività generale di malattia e della vasculite mediante terapia medica sistemica, con l'elevazione dell'arto e con l'uso di una vasta serie di medicamenti locali non irritanti e non aderenti (bendaggi idrocolloidi, alginati). Quando le terapie di fondo ed i trattamenti locali convenzionali non sono sufficienti a favorire la guarigione dell'ulcera, rimangono ben poche opzioni terapeutiche e le lesioni assumono un carattere cronico.

Curva che illustra il tempo necessario per la completa guarigione dell'ulcera trattata con NGF

Purtroppo, da un punto di vista terapeutico non ci sono fino ad oggi dei rimedi specifici e solo raramente le vasculiti tendono a guarire con l'ausilio di cure sistemiche, quali antinfiammatori, cortisonici o immunosoppressori. L'identificazione di nuove molecole capaci di promuovere la cicatrizzazione e la guarigione della cute ulcerosa vasculitica ha quindi una grande rilevanza farmacologica e clinica e, a causa dell'azione debilitante sul paziente, anche un interesse economico. Partendo dalle conoscenze acquisite e dai nostri studi precedenti (vedi articolo su Ricerca & Futuro, n· 9, Novembre 1998), obiettivo della nostra ricerca è stato quello di verificare se la molecola Nerve Growth Factor (NGF) fosse coinvolta nei processi riparativi della vasculite.

Vasculite e Nerve Growth Factor

Il fattore di crescita nervoso NGF è una molecola scoperta nel 1952 dalla Prof.ssa Rita Levi-Montalcini ed ha la capacità di stimolare la crescita ed il differenziamento di neuroni del sistema nervoso periferico. Negli anni successivi si è scoperto che l'NGF agisce anche su alcuni tipi di neuroni del sistema nervoso centrale e su cellule del sistema immunitario. L'NGF è una molecola presente nel sangue e prodotta da un gran numero di cellule di molti mammiferi, uomo incluso. Studi condotti più recentemente hanno inoltre evidenziato un ruolo dell'NGF nella riepitelizzazione, evento chiave della cicatrizzazione, attraverso il quale le cellule cutanee migrano dai margini della ferita e proliferano fino a ricoprire completamente la soluzione di continuo. L'NGF è presente nella cute umana normale, come mostra il preparato immunoistochimico nella figura 1. La presenza di NGF nella cute (indicata con le frecce) suggerisce che la molecola NGF svolge un ruolo funzionale nella fisiopatologia di questo tessuto.

Una prima evidenza dell'azione dell'NGF nella riparazione dei tessuti cutanei è stata dimostrata in animali da laboratorio. I risultati di questi studi indicavano che l'NGF era in grado di accelerare la cicatrizzazione di una lesione indotta chirurgicamente in roditori adulti. La prima dimostrazione che l'NGF agisce su ulcere umane è stata invece pubblicata dal nostro Istituto in collaborazione con la Clinica oculistica dell'Università di Tor Vergata e dell'Ospedale civile di Venezia. Questi risultati hanno dimostrato che l'applicazione topica di NGF induce completa guarigione delle ulcere corneali. Successivamente, in collaborazione con il dipartimento di Geriatria dell'Università Cattolica di Roma, abbiamo dimostrato che l'NGF svolge un'azione cicatrizzante anche su ulcere da decubito.

L'idea di studiare l'azione dell'NGF sulla vasculite è nata a seguito di queste osservazioni e da risultati che indicavano che in alcune patologie umane come l'artrite reumatoide, il diabete, la sclerosi sistemica, l'andamento dei livelli ematici e tissutali di NGF è correlato con le fasi della malattia. Poiché queste patologie sono spesso associate a lesioni cutanee e l'NGF promuove la cicatrizzazione delle lesioni della pelle, abbiamo studiato l'azione dell'NGF su ulcere cutanee umane indotte da diabete e artrite reumatoide.

I risultati di queste ricerche sono stati pubblicati recentemente su The Lancet, una tra le più importanti riviste scientifiche internazionali (vedi The Lancet vol. 356, pagina 1739, 2000). Questo studio ha dimostrato che l'applicazione topica di NGF promuove la guarigione da ulcere da vasculite, lesioni cutanee umane associate a malattie del tessuto connettivo, quali le connettiviti e l'artrite reumatoide, come illustrato nella figura 2A e nella figura 2B.

Nell'organismo, l'NGF è prodotto da fibroblasti, mastociti, linfociti, cellule del sistema nervoso e, nella pelle, dai cheratinociti adulti. A livello cutaneo, l'NGF può agire come un controllore della morfogenesi, della pigmentazione, dell'infiammazione e della guarigione delle ferite. L'NGF amplifica la mitogenicità di altri fattori di crescita e neurotrofici per i cheratinociti umani in coltura, promuovendone così la crescita. L'applicazione locale di NGF è in grado di accelerare la guarigione di lesioni cutanee indotte nel ratto normale e nel ratto diabetico. Recentemente, l'NGF si è mostrato capace di accelerare la risoluzione delle ulcere da pressione nell'uomo.

Figg. 2A e 2B: cute di un paziente affetto da artrite reumatoide e ulcere da vasculite nell'arto inferiore prima (A) e dopo (B) l'applicazione topica di NGF. Il trattamento induce la completa guarigione nell'arco di 7-8 settimane, come mostra la figura 2B

Sulla base di queste osservazioni abbiamo sperimentato l'uso dell'NGF nel trattamento delle ulcere croniche in corso di malattie del connettivo, ed in particolare nell'artrite reumatoide. Lo studio ha dato risultati positivi consentendo di ottenere la rapida e completa guarigione di ulcere croniche da vasculite in corso di artrite reumatoide in pazienti nei quali la terapia sistemica e locale convenzionale non era stata efficace. In particolare, si è assistito ad una rapida induzione della granulazione sui bordi e sul fondo delle ferite nelle prime due settimane di trattamento, seguita da una meno marcata, ma progressiva tendenza alla guarigione che ha condotto, in tutti i casi, alla completa risoluzione entro 6-8 settimane. Nello stesso studio, sono stati trattati altri pazienti affetti da sclerosi sistemica che presentavano ulcere ischemiche / vasculitiche degli arti inferiori. In questo gruppo di pazienti si sono osservati risultati positivi ma l'effetto è stato più lento e meno marcato: analogamente, nei pazienti con artrite reumatoide, c'è stato un miglioramento rimarchevole nelle prime due settimane, con ricomparsa di tessuto di granulazione e maggior vascolarizzazione della lesione, seguito però da una stabilizzazione delle condizioni che non ha consentito di giungere a completa guarigione entro il periodo di studio.

Prospettive future

Dalle nostre osservazioni si possono trarre alcune importanti conclusioni, di natura scientifica e clinica. Innanzitutto la dimostrazione di un ruolo essenziale dell'NGF nella fisiopatologia dei processi riparativi di natura cutanea, in quanto ha aperto uno straordinario campo di applicazione in ulcere da decubito e di natura diabetica che sono molto diffuse e prive di una terapia risolutiva.

I risultati ottenuti dimostrano, inoltre, che è possibile interferire nell'evoluzione di patologie degenerative di natura distrofica, in particolare di quelle associate a patologie di natura autoimmunitaria / infiammatoria e ad alterazioni del sistema nervoso. La scoperta sul ruolo dell'NGF nelle ulcere vasculiti è stata recentemente brevettata. La possibile applicazione clinica è legata alla produzione di NGF ricombinante umano in quantità industriali.

Il brevetto è frutto della collaborazione tra l'Istituto di Neurobiologia del CNR (dr. Luigi Aloe, dr.ssa Paola Tirassa) con il prof. Marco Matucci-Cerenic, ordinario di Medicina Interna presso l'Università di Firenze, il prof. Sergio Generini, medico reumatologo presso l'Università di Firenze e il dr. Marco Aurelio Tuveri, dirigente medico e specialista in Reumatologia, ASL-5 Oristano.