In che modo la "memoria immunitaria" del cervello può portare all'Alzheimer
Un nuovo studio mostra che le microglia, che sono le cellule immunitarie del sistema nervoso centrale, possono "ricordare" l'infiammazione. Questa "memoria" influenza il modo in cui le cellule reagiscono a nuovi stimoli e affrontano la placca tossica nel cervello, un marker del morbo di Alzheimer.
Le microglia, a volte denominate cellule "scavenger", "sono le cellule immunitarie primarie del sistema nervoso centrale".
In qualità di attore chiave nell'immunità del cervello, le microglia vengono inviate al sito di infezione o lesione, dove combattono agenti tossici o patogeni e si liberano di cellule inutili.
Tuttavia, queste cellule sono anche note per svolgere un ruolo negativo nei disturbi neurodegenerativi come il morbo di Alzheimer, il morbo di Parkinson, l'ictus ischemico e le lesioni cerebrali traumatiche.
Ad esempio, uno studio recente ha dimostrato che quando le microglia sono iperattive, divorano le placche tossiche insieme alle sinapsi, il che presumibilmente porta alla neurodegenerazione osservata nell'Alzheimer.
Inoltre, la microglia sopravvive per un tempo molto lungo, con alcune cellule che durano per oltre 2 decenni.
Inoltre, "[i] studi hanno dimostrato che le malattie infettive e l'infiammazione subite durante la vita possono influenzare la gravità della malattia di Alzheimer molto più tardi nella vita", spiega il ricercatore principale Jonas Neher, ricercatore sperimentale di neuroimmunologia presso il Centro tedesco per le malattie neurodegenerative di Tubinga .
Insieme, queste osservazioni hanno portato Neher a chiedersi "se una memoria immunologica in queste microglia longeve potesse comunicare questo rischio [di Alzheimer]".
Per rispondere a questa domanda, il team ha esaminato la risposta immunitaria di queste cellule cerebrali nei topi. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Natura.
Cellule immunitarie "addestrate" e "tolleranti"
Neher e colleghi hanno causato più volte infiammazioni nei topi e hanno studiato l'effetto che aveva sulla loro microglia. I ricercatori hanno innescato due stati distinti nelle cellule scavenger del cervello: "allenamento" e "tolleranza".
Ad esempio, il primo stimolo infiammatorio che i ricercatori hanno applicato ha "addestrato" le cellule immunitarie a reagire più fortemente al secondo stimolo infiammatorio. Ma, al quarto stimolo, le cellule erano diventate tolleranti all'infiammazione e reagivano a malapena.
Così, è diventato evidente che la microglia può "ricordare" un'infiammazione precedente.
Gli scienziati hanno quindi voluto sapere quale ruolo gioca questa memoria nel modo in cui la microglia risponde all'accumulo di placca amiloide nel cervello, che è un segno distintivo della malattia di Alzheimer. Quindi, hanno esaminato l'attività della microglia nei topi che avevano una patologia simile all'Alzheimer.
Neher e il team hanno scoperto che le cellule immunitarie addestrate hanno esacerbato la malattia a lungo termine. Mesi dopo il loro primo stimolo infiammatorio, la microglia ha aumentato la produzione di placche tossiche. La microglia tollerante, d'altra parte, riduce la formazione della placca.
"I nostri risultati identificano la memoria immunitaria nel cervello come un importante modificatore della neuropatologia", spiegano i ricercatori.
L'infiammazione può riprogrammare il cervello
Inoltre, i ricercatori volevano sapere se questa memoria immunitaria lasciasse una traccia epigenetica, cioè se la memoria dell'infiammazione causasse cambiamenti chimici nel DNA delle cellule.
Le analisi del DNA hanno rivelato che mesi dopo il primo stimolo infiammatorio, sia le cellule “allenate” che quelle “tolleranti” presentavano modificazioni epigenetiche che attivavano alcuni geni e ne spegnevano altri.
Tali cambiamenti epigenetici hanno influenzato la capacità della microglia di eliminare le placche tossiche nel cervello.
"È possibile che anche negli esseri umani, malattie infiammatorie che si sviluppano principalmente al di fuori del cervello possano innescare la riprogrammazione epigenetica all'interno del cervello", ipotizza Neher.
Se questo è vero, spiegherebbe perché malattie infiammatorie come l'artrite - e le malattie che sono state proposte come infiammatorie, come il diabete - aumentano il rischio di malattia di Alzheimer.
Successivamente, i ricercatori intendono studiare se la microglia è alterata allo stesso modo negli esseri umani. Se lo sono, questo potrebbe aprire la porta a terapie innovative.
