Alzheimer: gli scienziati trovano la causa dell'agitazione serale
Un nuovo studio ha scoperto un circuito dell'orologio biologico che potrebbe spiegare perché le persone con malattia di Alzheimer o altre forme di demenza possono diventare più agitate o aggressive in prima serata.
I ricercatori sperano che le loro scoperte portino a nuovi trattamenti che aiutano a calmare l'aggressività e l'agitazione che gli individui con Alzheimer e altre malattie neurodegenerative comunemente sperimentano come parte di una condizione nota come "tramonto".
In uno studio sui topi che riportano sulla rivista Nature Neuroscience, spiegano, per la prima volta, come l'orologio biologico si collega alle cellule cerebrali, o neuroni, che controllano l'aggressività.
"Abbiamo esaminato i circuiti cerebrali dell'orologio biologico", osserva l'autore senior dello studio, il prof. Clifford B.Saper, presidente del Dipartimento di Neurologia presso il Beth Israel Deaconess Medical Center di Boston, MA, "e ha trovato una connessione con una popolazione di neuroni noti per causare attacchi violenti quando stimolati nei topi maschi".
Cos'è il tramonto?
Il tramonto è una condizione che si riscontra tipicamente nelle persone con malattia di Alzheimer, quando il comportamento diventa irrequieto, agitato e aggressivo, accompagnato da confusione.
Il suo nome deriva dal fatto che di solito inizia o peggiora nel tardo pomeriggio o prima serata, quando il sole tramonta e la luce del giorno inizia a sbiadire. Sfortunatamente, questo è spesso il momento in cui i caregiver sono stanchi e hanno bisogno di fare una pausa.
Non sappiamo ancora esattamente cosa causa il tramonto. Le possibilità suggerite includono depressione, stanchezza eccessiva, dolore o persino noia, fame e sete.
I ricercatori dietro il nuovo studio hanno scelto di indagare un'altra possibilità: che i cambiamenti cerebrali causati da malattie neurodegenerative come l'Alzheimer interferiscano con l'orologio biologico.
Erano particolarmente interessati a scoprire se l'orologio "regola direttamente il comportamento aggressivo".
Orologi biologici e ritmo circadiano
Gli orologi biologici sono gruppi specifici di proteine che comunicano con le cellule in quasi tutti gli organi e la maggior parte dei tessuti del corpo.
Rispondono ai cambiamenti di luce e buio nell'ambiente e danno origine a ritmi circadiani, ovvero cambiamenti fisici, comportamentali e mentali che "seguono un ciclo quotidiano".
La maggior parte degli esseri viventi, dai microbi alle piante e agli animali, ha ritmi circadiani. Ad esempio, essere svegli durante il giorno e addormentati di notte è un ritmo circadiano che deriva dagli orologi biologici che rispondono ai cambiamenti dei livelli di luce nell'ambiente dell'organismo.
Gli scienziati hanno scoperto che i geni che producono e controllano i vari componenti degli orologi biologici sono in gran parte simili negli esseri umani, nei topi, nei moscerini della frutta, nei funghi e in molti altri organismi.
Mentre gli orologi biologici si trovano quasi ovunque nel corpo, sono tutti sincronizzati da un "orologio principale" nel cervello.
Negli esseri umani, nei topi e in altri vertebrati, l'orologio principale si trova nel nucleo soprachiasmatico, che è un ammasso di neuroni all'interno della regione dell'ipotalamo del cervello. Il cluster contiene circa 20.000 cellule e riceve i segnali direttamente dagli occhi.
Modello circadiano di aggressività
Per il loro studio, il Prof. Saper ei suoi colleghi hanno misurato la frequenza e l'intensità delle interazioni tra topi maschi mentre "topi residenti" difendevano il loro territorio contro "topi intrusi" che venivano introdotti nelle loro gabbie in diversi momenti della giornata.
Hanno riferito, per la prima volta in uno studio pubblicato, che gli attacchi ai topi intrusi mostravano un modello circadiano di aggressività, ovvero la loro intensità e frequenza dipendeva dall'ora del giorno.
"I topi", spiega il prof. Saper, "avevano maggiori probabilità di essere aggressivi la sera presto quando le luci erano spente e meno aggressivi la mattina presto, quando le luci erano accese".
"Sembra che l'aggressività", continua, "si accumuli nei topi durante il periodo di luci accese e raggiunga un picco intorno alla fine del periodo di luce".
In un'altra serie di esperimenti, i ricercatori hanno manipolato l'orologio biologico principale dei topi modificando i geni nei neuroni che lo regolano.
Hanno scoperto che quando hanno impedito ai neuroni dell'orologio principale di essere in grado di creare uno specifico messaggero chimico, o neurotrasmettitore, i topi hanno perso il loro modello circadiano di aggressività. L'aggressività è rimasta sempre alta, senza mostrare alti e bassi.
I ricercatori hanno quindi utilizzato uno strumento chiamato optogenetica per mappare i circuiti cerebrali coinvolti. Lo strumento utilizza la luce laser per stimolare e disattivare le cellule cerebrali mirate.
Orologio biologico legato ai neuroni dell'aggressione
I ricercatori hanno scoperto due circuiti paralleli che collegano l'orologio biologico a una sottoregione cerebrale chiamata "parte ventrolaterale dell'ipotalamo ventromediale", nota per regolare l'aggressività. Stimolare i neuroni qui fa sì che i topi diventino violenti e aggressivi.
Concludono che i loro risultati rivelano un circuito "funzionale" attraverso il quale "l'orologio del nucleo soprachiasmatico [maestro] regola l'aggressività".
I modelli che hanno osservato nei topi, afferma il prof. Saper, "imitano i modelli di maggiore aggressività osservati nei pazienti durante il tramonto".
Ciò suggerirebbe che il circuito sia danneggiato in qualche modo nelle malattie neurodegenerative come l'Alzheimer, osserva.
Ulteriori ricerche su come questo circuito dell'orologio biologico cambia nelle persone con malattia di Alzheimer potrebbero essere molto utili per aiutare a migliorare la qualità della vita di pazienti e operatori sanitari.
"Il tramonto è spesso la ragione per cui i pazienti devono essere istituzionalizzati, e se i medici possono controllare questo circuito per ridurre al minimo l'aggressività alla fine della giornata, i pazienti potrebbero essere in grado di vivere a casa più a lungo".
Prof. Clifford B. Saper
