Alzheimer: lo studio si concentra sull'anello più debole del cervello
La malattia di Alzheimer è una forma di declino neurocognitivo che colpisce milioni di persone in tutto il mondo. La causa esatta non è chiara, ma una nuova ricerca sta scoprendo i meccanismi che consentono all'Alzheimer di stabilirsi nel cervello.
Nella malattia di Alzheimer, come in altre forme di demenza, una caratteristica distintiva è l'accumulo di alcune proteine tossiche nel cervello.
Queste proteine si aggregano in placche che interrompono la comunicazione tra le cellule cerebrali, migliorando così i problemi cognitivi e altri problemi.
Il più delle volte, i ricercatori identificano la proteina beta-amiloide come il principale colpevole di questo processo dirompente.
Tuttavia, un'altra proteina, chiamata tau, è altrettanto importante.
In un nuovo studio, i ricercatori di una serie di istituzioni accademiche, tra cui la Ohio State University di Columbus, il Columbia University Medical Center di New York, NY e l'Università di Cambridge nel Regno Unito, hanno scoperto che la tau si accumula preferenzialmente attorno a un tipo specifico di cellule cerebrali.
I ricercatori hanno anche rivelato che alcuni profili genetici possono predisporre una persona ad aggregazioni di tau attorno a quelle cellule.
Il co-autore principale dello studio Hongjun (Harry) Fu - ora assistente professore presso il Dipartimento di Neuroscienze presso la Ohio State University - e colleghi riportano i loro risultati in un articolo recentemente pubblicato su Nature Neuroscience.
Le cellule cerebrali più vulnerabili
Il cervello contiene diversi tipi di cellule. I due più importanti sono i neuroni, che comunicano informazioni e svolgono un ruolo chiave nella funzione cognitiva, e le cellule gliali, che hanno diversi ruoli, tra cui il supporto e la protezione dei neuroni e le connessioni tra di loro.
I neuroni si dividono in due tipi: eccitatori, che attivano impulsi elettrici, e inibitori, che bilanciano l'attività dei neuroni eccitatori.
Studiando il fenomeno dell'accumulo della proteina tau in un modello murino, così come nel cervello delle persone che hanno ricevuto la diagnosi di Alzheimer, Fu e colleghi hanno scoperto che i neuroni eccitatori erano quelli più esposti all'effetto dirompente di questa proteina.
"L'accumulo di aggregati tau mal ripiegati è una caratteristica distintiva del morbo di Alzheimer e della degenerazione lobare frontotemporale legata alla tau", scrivono i ricercatori, aggiungendo: "È stato segnalato che diversi tipi di neuroni sono particolarmente vulnerabili nel [morbo di Alzheimer], sindrome di Down, e [degenerazione lobare frontotemporale]. "
“La distribuzione dei neuroni vulnerabili alla tauopatia segue uno schema sequenziale che suggerisce che le popolazioni cellulari in diverse regioni del cervello sono selettivamente a rischio. Più specificamente, la morfologia e la posizione delle cellule all'interno della corteccia entorinale e dell'ippocampo che accumulano tau […] suggeriscono che i neuroni eccitatori sono influenzati in modo preferenziale ".
A seguito di questa scoperta, i ricercatori hanno compilato analisi genetiche basate sui dati di persone che non avevano né la malattia di Alzheimer né altri problemi neurologici.
I ricercatori hanno notato alcune importanti differenze genetiche tra i neuroni eccitatori e inibitori, che, a loro avviso, potrebbero spiegare perché i primi sono più esposti all'aggregazione tau.
I geni potrebbero spiegare il fenomeno?
Nello specifico, i ricercatori hanno scoperto che un gene, BAG3, che regola la clearance della proteina tau nel cervello, può fornire la chiave per la suscettibilità dei neuroni eccitatori alla formazione di placche tossiche.
BAG3 l'espressione, spiega il team, era molto più alta nelle cellule neuronali rispetto alle cellule non neuronali. Tra i neuroni, l'espressione era più alta nel tipo inibitorio, suggerendo che questo potrebbe spiegare la loro ridotta vulnerabilità agli aggregati tau.
"Pensiamo che ci sia una differenza intrinseca molto precoce nelle cellule cerebrali che sono inclini all'accumulo di proteina tau, il che potrebbe spiegare perché solo alcuni neuroni e regioni del cervello sono vulnerabili a questo problema all'inizio dell'Alzheimer", dice Fu.
"Se riusciamo a capire i determinanti molecolari alla base della vulnerabilità a questa malattia, ci aiuterà a comprendere meglio lo sviluppo della malattia di Alzheimer e potenzialmente potrebbe portare a tecniche per la diagnosi precoce e un trattamento mirato", aggiunge.
In futuro, i ricercatori mirano a concentrarsi su come le interazioni tra determinati geni potrebbero influenzare i meccanismi specifici dell'Alzheimer e migliorare la vulnerabilità delle cellule cerebrali alle placche tossiche.
I ricercatori osservano che anche le cellule cerebrali diverse dai neuroni probabilmente svolgono un ruolo importante nella progressione delle condizioni neurodegenerative, incluso l'Alzheimer.
"È stato scoperto che anche altre cellule cerebrali, tra cui microglia, astrociti e oligodendrociti, svolgono un ruolo importante nello sviluppo della malattia di Alzheimer", osserva Fu, aggiungendo: "Siamo molto interessati a capire come queste cellule comunicano tra loro e influenzano la vulnerabilità di alcuni neuroni. "
Il ricercatore spiega: "Anche fattori ambientali, lesioni cerebrali, diabete, privazione del sonno, depressione e altri fattori esterni sono stati collegati a una maggiore vulnerabilità all'Alzheimer", proseguendo, "Vogliamo capire come le differenze intrinseche interagiscono con queste influenze esterne".
