I cambiamenti cerebrali correlati all'Alzheimer potrebbero iniziare a 40 anni
Gli scienziati potrebbero aver migliorato la nostra comprensione dei meccanismi cerebrali alla base della malattia di Alzheimer, dopo aver scoperto un processo che precede l'accumulo di proteine tossiche che è un segno distintivo della condizione.
In uno studio sui topi, gli scienziati della University of Southern California (USC) di Los Angeles hanno rivelato come il danno alle cellule chiamate periciti può scatenare la malattia della sostanza bianca, che è associata alla demenza.
Inoltre, i risultati dello studio suggeriscono che questi cambiamenti cerebrali possono verificarsi già all'età di 40 anni.
La malattia della sostanza bianca è caratterizzata dalla degenerazione della sostanza bianca. Questo è il tessuto cerebrale che contiene le fibre nervose, le strutture filiformi che trasportano i segnali dalle cellule nervose, o neuroni, ad altre aree del corpo.
Nella malattia della sostanza bianca, queste fibre nervose vengono danneggiate e questo causa problemi con la memoria, il pensiero e l'equilibrio.
Secondo l'autore senior dello studio Berislav Zlokovic, della Keck School of Medicine dell'USC, la malattia della sostanza bianca è comune negli anziani e la ricerca ha collegato la condizione alla malattia dei piccoli vasi cerebrali, che secondo loro "contribuisce a quasi il 50% dei casi di demenza in tutto il mondo, compreso il morbo di Alzheimer ".
Tuttavia, i meccanismi precisi con cui la malattia della sostanza bianca può portare alla demenza non sono stati chiari. Ma il nuovo studio di Zlokovic e colleghi fa luce.
I ricercatori hanno recentemente riportato i loro risultati sulla rivista Medicina della natura.
Periciti e salute della sostanza bianca
Lo studio si è concentrato sul ruolo dei periciti, che sono le cellule che rivestono le pareti dei capillari o i vasi sanguigni più piccoli del corpo.
In primo luogo, il team ha condotto un'analisi post-mortem del cervello delle persone che avevano il morbo di Alzheimer e li ha confrontati con il cervello di adulti sani.
I ricercatori hanno scoperto che il cervello delle persone con malattia di Alzheimer aveva il 50% in meno di periciti rispetto a cervelli sani e i livelli di una proteina chiamata fibrinogeno - una proteina circolante che aiuta la guarigione delle ferite - erano aumentati di tre volte nelle regioni della sostanza bianca.
Utilizzando la risonanza magnetica per studiare modelli murini carenti di periciti, si è scoperto che queste cellule svolgono un ruolo chiave nella salute della sostanza bianca.
Quando i topi con carenza di periciti avevano 12-16 settimane - che è l'equivalente di circa 40 anni umani - i loro livelli di fibrinogeno erano circa 10 volte più alti nel corpo calloso, una regione del cervello che svolge un ruolo nella trasmissione di dati cognitivi e sensoriali da un lato all'altro del cervello.
A 36-48 settimane - l'equivalente di 70 anni umani - i topi con carenza di periciti hanno dimostrato un aumento del 50% delle perdite dai vasi sanguigni, riferisce il team.
"Le nostre osservazioni suggeriscono che una volta che i periciti sono danneggiati, il flusso sanguigno nel cervello si riduce come un drenaggio che si sta lentamente intasando", afferma il co-primo autore dello studio Angeliki Maria Nikolakopoulou, dell'Istituto neurogenetico Zilkha presso la Keck School of Medicine.
Scoprire "l'inizio della demenza"
Per la parte successiva dello studio, il team ha valutato la velocità di corsa dei roditori utilizzando un test delle ruote. Quando hanno raggiunto le 12-16 settimane di età, i topi con carenza di periciti si sono trovati a correre il 50% più lentamente dei topi di controllo.
"I topi carenti di periciti funzionano più lentamente perché ci sono cambiamenti strutturali nella loro sostanza bianca e una perdita di connettività tra i neuroni", osserva Zlokovic.
Confermando la loro teoria con la risonanza magnetica, i ricercatori hanno scoperto che all'età di 12-16 settimane, i topi carenti di periciti mostravano cambiamenti strutturali nella sostanza bianca.
"I periciti sono compromessi nella fase iniziale", spiega il co-primo autore dello studio Axel Montagne, anche lui dello Zilkha Neurogenetic Institute. “Pensa a come i capelli intasano uno scarico nel tempo. Una volta che lo scarico è ostruito, iniziano a formarsi delle crepe nei "tubi" o nei vasi sanguigni del cervello. La materia bianca si consuma e le connessioni cerebrali vengono interrotte. Questo è l'inizio della demenza. "
Montagne aggiunge che questa scoperta indica che negli esseri umani la malattia della sostanza bianca potrebbe iniziare già all'età di 40 anni.
"Molti scienziati", osserva Zlokovic, "hanno concentrato la loro ricerca sul morbo di Alzheimer sull'accumulo di amiloide tossiche e proteine tau nel cervello, ma questo studio e altri del mio laboratorio mostrano che il problema inizia prima - con vasi sanguigni che perdono nel cervello . "
Un nuovo approccio per prevenire la demenza?
Quando i ricercatori hanno utilizzato un composto per ridurre i livelli di fibrinogeno nel sangue e nel cervello dei roditori, hanno scoperto che il volume della materia bianca è stato ripristinato al 90%, mentre la connettività della sostanza bianca è stata ripristinata all'80%.
"Il nostro studio fornisce la prova che prendere di mira il fibrinogeno e limitare questi depositi di proteine nel cervello può invertire o rallentare la malattia della sostanza bianca".
Berislav Zlokovic
I ricercatori ritengono che i loro risultati possano indicare il fibrinogeno come obiettivo per prevenire questo precursore della demenza, ma sono necessari ulteriori studi per determinare la migliore strategia.
"Dobbiamo trovare l'approccio giusto", afferma Zlokovic, aggiungendo: "Forse concentrarsi sul rafforzamento dell'integrità della barriera emato-encefalica potrebbe essere una risposta perché non è possibile eliminare il fibrinogeno dal sangue negli esseri umani. Questa proteina è necessaria nel sangue. È solo che è tossico per il cervello. "
