Una ricerca condotta presso l'Università McGill mette in discussione uno dei pilastri della neurobiologia del movimento, ridefinendo il ruolo della dopamina nel controllo motorio e aprendo nuove prospettive per comprendere e trattare il morbo di Parkinson. Lo studio, pubblicato sulla rivista scientifica Nature Neuroscience, suggerisce che questo neurotrasmettitore non funzioni come un "acceleratore" che regola istante per istante la velocità e la forza dei movimenti, come ritenuto finora dalla maggior parte degli esperti, ma piuttosto come una condizione di base indispensabile affinché il movimento possa verificarsi.
Il morbo di Parkinson, patologia neurodegenerativa che colpisce attualmente oltre 110.000 canadesi e il cui impatto è destinato a più che raddoppiare entro il 2050 a causa dell'invecchiamento della popolazione, è caratterizzato dalla progressiva perdita dei neuroni che producono dopamina. Questa degenerazione cellulare provoca i sintomi motori tipici della malattia: bradicinesia (rallentamento dei movimenti), tremori a riposo e disturbi dell'equilibrio. La levodopa, farmaco di elezione per il Parkinson da decenni, compensa questa carenza aumentando i livelli cerebrali di dopamina, ma i meccanismi precisi alla base della sua efficacia terapeutica rimanevano in gran parte oscuri.
Negli ultimi anni, l'introduzione di tecniche avanzate di monitoraggio cerebrale aveva permesso di rilevare picchi rapidi di dopamina durante l'esecuzione dei movimenti, fenomeni che si verificano nell'arco di frazioni di secondo. Queste osservazioni avevano portato molti ricercatori a ipotizzare che la dopamina controllasse direttamente il "vigore motorio", ovvero l'intensità con cui ogni singola azione viene eseguita. La ricerca del team guidato da Nicolas Tritsch, professore assistente nel Dipartimento di Psichiatria dell'Università McGill e ricercatore presso il Douglas Research Centre, smentisce questa teoria consolidata.
Per verificare sperimentalmente questa ipotesi, i ricercatori hanno sviluppato un approccio metodologico innovativo. Utilizzando l'optogenetica, una tecnica che permette di controllare l'attività neuronale attraverso impulsi luminosi, hanno monitorato l'attività cerebrale di topi da laboratorio mentre premevano una leva contrappesata. Gli scienziati hanno potuto attivare o disattivare selettivamente i neuroni dopaminergici durante l'esecuzione del compito motorio, con una precisione temporale nell'ordine dei millisecondi.
I risultati hanno rivelato un quadro inatteso: manipolare l'attività dopaminergica nel momento preciso in cui avveniva il movimento non ha prodotto alcun effetto sulla velocità o sulla forza con cui i topi premevano la leva. Questo dato sperimentale indica che la dopamina non funziona come regolatore istantaneo dell'intensità motoria. Quando invece gli scienziati hanno somministrato levodopa, hanno osservato che il farmaco migliorava le prestazioni motorie aumentando il livello basale complessivo di dopamina nel cervello, non ripristinando i picchi transitori che si verificano durante il movimento.
"I nostri risultati suggeriscono che dovremmo ripensare il ruolo della dopamina nel movimento", ha dichiarato Tritsch. "Piuttosto che agire come un acceleratore che determina la velocità del movimento, la dopamina sembra funzionare più come l'olio di un motore. È essenziale perché il sistema funzioni, ma non è il segnale che determina quanto velocemente ogni azione viene eseguita". Questa metafora chiarisce efficacemente la distinzione tra una funzione permissiva e una funzione di controllo diretto: la dopamina crea le condizioni necessarie per il movimento, ma non ne modula dinamicamente i parametri.
Le implicazioni di questa scoperta per la pratica clinica sono potenzialmente rilevanti. Comprendere che ripristinare la dopamina a un livello normale potrebbe essere sufficiente per migliorare il movimento potrebbe semplificare l'approccio al trattamento del Parkinson. Invece di concentrarsi su terapie che tentano di replicare le fluttuazioni rapide di dopamina, gli sforzi terapeutici futuri potrebbero orientarsi verso il mantenimento di livelli stabili e adeguati di questo neurotrasmettitore.
La ricerca invita inoltre a riconsiderare strategie terapeutiche già note. Gli agonisti dei recettori della dopamina, farmaci che mimano l'azione della dopamina legandosi ai suoi recettori, hanno mostrato benefici terapeutici in passato ma hanno spesso causato effetti collaterali significativi perché agiscono su ampie aree cerebrali. Le nuove conoscenze sul ruolo della dopamina potrebbero guidare lo sviluppo di terapie più mirate e sicure, progettate per mantenere livelli tonaci ottimali piuttosto che tentare di replicare dinamiche temporali complesse.
Lo studio, condotto da Haixin Liu e Nicolas Tritsch insieme ai loro collaboratori, è stato finanziato dal Canada First Research Excellence Fund attraverso l'iniziativa Healthy Brains, Healthy Lives dell'Università McGill e dal Fonds de Recherche du Québec. Le prospettive future di questa linea di ricerca includono l'approfondimento dei meccanismi molecolari attraverso cui i livelli basali di dopamina facilitano il movimento e l'identificazione di biomarcatori che possano predire la risposta individuale alla terapia con levodopa. Resta da chiarire, inoltre, come queste scoperte ottenute nei modelli animali si traducano nella fisiologia umana e se possano spiegare anche le limitazioni della terapia dopaminergica nelle fasi avanzate della malattia, quando i pazienti sviluppano fluttuazioni motorie e discinesie.
