In alcuni pazienti affetti da ipertensione arteriosa il danno alle strutture nervose inizia molto presto, ancor prima che siano comparsi segni clinici di deterioramento cognitivo o che la risonanza magnetica tradizionale possa identificare alterazioni evidenti a carico del cervello. Una ricerca condotta dal Dipartimento di Angiocardioneurologia e Medicina Traslazionale dell’I.R.C.C.S. Neuromed evidenzia ora come sia possibile individuare precocemente le alterazioni nervose che potranno portare alla demenza vascolare.

Pubblicato sulla rivista scientifica Hypertension, lo studio ha utilizzato un particolare metodo di risonanza magnetica, la risonanza magnetica funzionale a riposo (rs-fMRI, resting-state fMRI). Questo esame, eseguito su una persona completamente a riposo e non impegnata in alcun compito, permette di evidenziare le attivazioni neuronali nel tempo, cioè i pattern di attivazione dei network attraverso i quali le diverse aree cerebrali scambiano informazioni e si coordinano.

“Studiando 19 pazienti ipertesi, e confrontandoli con 18 soggetti non affetti da questa condizione – dice l’ingegner Lorenzo Carnevale, primo firmatario del lavoro scientifico – abbiamo potuto vedere una serie di alterazioni in alcuni network cerebrali, in particolare quelli che rispondono agli stimoli visivi, decidono la risposta a questi stimoli e quindi la eseguono. Sono funzioni che richiedono una stretta sincronizzazione, che invece negli ipertesi appare disturbata”.

Proprio questi cambiamenti funzionali sarebbero il primissimo segno di un danno determinato dall’elevata pressione arteriosa. “Anche se in questa fase il paziente può non essere consapevole del danno cerebrale e del deterioramento cognitivo in atto – spiega Carnevale – pensiamo che una serie di test specifici e dedicati (valutazione cognitiva e neuroimaging avanzato con rs-fMRI) possa evidenziare le sottili alterazioni in atto, che riteniamo possano aiutarci a individuare chi ha un rischio maggiore di evoluzione verso la demenza vascolare”.

“Mentre gli effetti acuti dell’ipertensione sul cervello, come nel caso dell’ictus, sono ben noti da tempo – commenta Giuseppe Lembo, Professore ordinario dell’Università Sapienza di Roma e Responsabile del Dipartimento di Angiocardioneurologia e Medicina Traslazionale del Neuromed – c’è anche un danno cronico, progressivo e silenzioso, che può colpire le funzioni cognitive. Ricordiamo che nel 50% dei casi di demenza si riscontra una patologia vascolare. Per questo è importante che i clinici possano avere a disposizione strumenti migliori per determinare se un paziente iperteso sia a rischio di evoluzione verso il declino cognitivo, in modo da affrontare nel modo più adeguato la situazione”.

Dal morbo di Alzheimer all'obesità, la vita può cambiare drasticamente se scopri di avere il rischio genetico di una malattia. Ora, un nuovo studio del Centro Australiano per la Medicina di Precisione della University of South Australia sfida queste predisposizioni, mostrando che alcuni dei geni tradizionalmente etichettati come ‘cattivi’ non sempre sono quello che sembrano.

Esaminando le tre varianti principali (ε4, ε3, e ε2) del gene apolipoproteina E (APOE), coinvolto nel metabolismo dei grassi nel corpo, i ricercatori hanno scoperto che sia la variante tipicamente 'cattiva' (APOE ε4), che quella 'buona' (APOE ε2), possono aumentare o diminuire il rischio di malattia.

Nel complesso, la ricerca ha rivelato le associazioni dell'APOE con ben 18 malattie diverse. La prima autrice dott.ssa Amanda Lumsden, ricercatrice e genetista della UniSA, dice che i risultati forniscono informazioni preziose su come il gene APOE impatta  sulla salute e sulla malattia:

“L'APOE-ε4 è notoriamente il più grande fattore di rischio genetico per il morbo di Alzheimer (MA) ad esordio tardivo, ed è inoltre collegato al rischio di malattie cardiovascolari.

“Eppure, nonostante la sua reputazione, la nostra ricerca dimostra che ha anche capacità di proteggere da una serie di malattie, tra cui l'obesità, il diabete di tipo 2, l'ostruzione cronica delle vie aeree e le malattie del fegato.

“Al contrario, abbiamo trovato che la variante più rara del gene, l'APOE ε2, spesso considerata protettiva e benefica per la salute, può aumentare il rischio di diverse condizioni compresa la malattia vascolare periferica, le ulcere dello stomaco, le malattie della cervice e le borsiti”.

Lo studio ha valutato i rischi associati all'APOE in una gamma di oltre 950 malattie, usando le informazioni di 337.484 partecipanti alla UK Biobank. Per supportare le associazioni all'APOE, nella stessa popolazione sono state usate anche scansioni del cervello, biochimica del sangue, misurazioni del corpo e biomarcatori della funzione polmonare.

L'autrice senior Elina Hyppönen, prof.ssa della UniSA, epidemiologa genetica di fama mondiale e Senior Principal Research Fellow del SAHMRI, dice che lo studio dà speranza alle persone che possono essere portatrici di un genotipo che è stato classificato come ‘dannoso’:

“La consapevolezza di una suscettibilità genetica può causare notevole disagio, soprattutto se c'è poco che si può fare per prevenire quella malattia. Qui, dimostriamo che la stessa variante che provoca danni rispetto ad alcune malattie, può essere utile in altri aspetti della salute, quindi i tuoi geni non sono tutti negativi o positivi.

“Certo, può essere utile capire le nostre vulnerabilità genetiche, perché ci può motivare a fare cambiamenti positivi nello stile di vita, per ridurre il rischio. Questo è vero per molte malattie. Nel nostro precedente lavoro, abbiamo dimostrato che con uno stile di vita sano è possibile contribuire a ridurre il rischio di demenza, anche quando una persona ha un rischio genetico elevato.

“Così, nonostante ciò che i tuoi geni dicono delle predisposizioni alle malattie, ci sono altri modi per aiutarti a rimanere in buona salute e a neutralizzare i rischi”.

Nonostante gli importanti progressi nel campo della ricerca negli ultimi anni, l'eziopatogenesi del morbo di Alzheimer (MA) non è stata ancora chiarita completamente. Una delle questioni principali da decifrare è il motivo per cui nel cervello delle persone con MA aumenta la produzione di amiloide-beta (Aβ), la proteina che produce l'effetto tossico e fa scattare la patologia.

Fino ad oggi la ricerca si è concentrata sui vari frammenti della proteina precursore dell'amiloide (APP), ma i risultati sono stati inconcludenti, "perché questa proteina è elaborata così in fretta che i suoi livelli nel liquido cerebrospinale o nel plasma non riflettono ciò che sta realmente accadendo nel cervello", spiega il dott. Javier Sáez-Valero, capo del gruppo 'Meccanismi molecolari alterati nel MA e le altre demenze' all'UMH-CSIC Neuroscience Institute di Alicante.

Il laboratorio del dott. Sáez-Valero ha seguito un nuovo approccio che si dimostra molto promettente: "Abbiamo scoperto che la glicosilazione del precursore dell'amiloide nel cervello dei malati di MA è alterata e, di conseguenza, questa proteina viene probabilmente elaborata in un modo diverso. Noi crediamo che questo modo diverso di elaborazione comporti un aumento dell'Aβ, e l'innesco della patologia".

La glicosilazione consiste nell'aggiunta di carboidrati a una proteina. Questo processo determina il destino delle proteine ​​a cui è stato aggiunta un catena di zucchero (glicoproteine), che sarà secreta o farà parte della superficie cellulare, come nel caso della proteina precursore dell'amiloide (APP). L'alterazione di questo processo di glicosilazione è correlato all'origine di diverse patologie.

Nel caso specifico del MA, i risultati dello studio guidato da Sáez Valero suggeriscono che la glicosilazione alterata potrebbe indurre l'APP ad essere elaborata dal percorso amiloidogenico (patologico), dando origine alla produzione di Aβ, una piccola proteina con la tendenza a raggrupparsi formando le placche amiloidi caratteristiche del MA.

"Il fatto che la glicosilazione del precursore amiloide è alterata indica che questo precursore amiloide può trovarsi in aree della membrana cellulare diverse dal solito, e interagisce con altre proteine, ​​e quindi probabilmente è elaborato in modo patologico", chiarisce questo esperto del MA.

Con questa nuova scoperta del gruppo del dott. Saez-Valero, pubblicato su Alzheimer's Research & Therapy, "analizzare la glicosilazione di frammenti di Aβ apre la possibilità di trovare un buon biomarcatore per la diagnosi nel breve termine. E di intervenire terapeuticamente a lungo termine".

In precedenza, i frammenti di amiloide di APP sono stati studiati nel liquido cerebrospinale per questi scopi, "ma i risultati non indicano che potrebbe essere un buon marcatore diagnostico. Tuttavia, alla luce dei nuovi risultati, si propone di ripetere gli studi effettuati fino ad oggi, non solo guardando i diversi tipi di frammenti della proteina Aβ, ma anche la sua glicosilazione", evidenzia Sáez-Valero.

Nemmeno la presenza della proteina Aβ nel liquido cerebrospinale fornisce molte informazioni al momento, "visto che nel cervello questa piccola proteina forma placche amiloidi, quindi il paradosso è che nel liquido cerebrospinale ci sono livelli più bassi rispetto a quanto si prevede", spiega Sáez-Valero.

L'altra opzione è quella di studiare i lunghi frammenti dell'APP, "ma vengono elaborati così rapidamente che non riflettono davvero nulla di patologico. Tuttavia, guardando la glicosilazione abbiamo visto che, anche se i livelli totali non sono alterati, non c'è un'indicazione che la proteina sia sintetizzata diversamente e quindi può essere elaborata in modo diverso, dando origine alla cascata tossica che scatena il MA", sottolinea l'esperto.

Questo lavoro è stato effettuato su campioni di cervello post-mortem e su colture cellulari. Il prossimo passo sarà analizzare la glicosilazione dei frammenti di APP nel liquido cerebrospinale. "In questo momento abbiamo un nuovo strumento che può essere usato a breve termine per la diagnosi biochimica dei malati di MA in laboratorio", conclude il dott. Sáez-Valero.

Oltre a permettere di comunicare con altre persone, le lingue sono lo strumento che usiamo per trasmettere pensieri, identità, conoscenza, e il nostro modo di vedere e capire il mondo.

Padroneggiare più di una lingua ci arricchisce, fornisce la via verso altre culture e, secondo un team di ricercatori guidato da scienziati della Universitat Oberta de Catalunya (UOC) e della Università Pompeu Fabra (UPF), usarle attivamente ci porta anche benefici neurologici e ci protegge dal deterioramento cognitivo associato con l'invecchiamento.

Con uno studio pubblicato su Neuropsychologia, i ricercatori concludono che parlare due lingue in maniera regolare - e dopo averlo fatto tutta la vita - migliora la riserva cognitiva e ritarda la comparsa di sintomi associati con il declino cognitivo e la demenza.

"La prevalenza della demenza nei paesi in cui si parla più di una lingua è del 50% inferiore rispetto a quelle regioni in cui la popolazione usa una sola lingua per comunicare", ha detto il primo ricercatore Marco Calabria, docente della UOC e membro del gruppo di ricerca Cognitive Neurolab e del gruppo di ricerca Produzione Vocale e Bilinguismo alla UPF.

Il lavoro precedente aveva già trovato che l'uso per tutta la vita di due o più lingue potrebbe essere un fattore chiave per aumentare la riserva cognitiva e ritardare l'insorgenza della demenza, oltre ad offrire vantaggi per la memoria e le funzioni esecutive.

"Volevamo scoprire il meccanismo attraverso cui il bilinguismo contribuisce alla riserva cognitiva nei casi di lieve decadimento cognitivo e di morbo di Alzheimer (MA), e se c'erano differenze in termini di vantaggio acquisito dai diversi gradi di bilinguismo, e non solo tra le persone monolingue e bilingue", ha detto Calabria, che ha guidato lo studio.

Pertanto, a differenza di studi precedenti, i ricercatori hanno stabilito un gradiente di bilinguismo: dalle persone che parlano una sola lingua, ma sono esposte passivamente ad un'altra, agli individui che hanno la perfetta padronanza di entrambe e le usano indiscriminatamente nel quotidiano. Per creare questo gradiente, hanno preso in considerazione diverse variabili, compresa l'età di acquisizione della seconda lingua, l'uso di ogni lingua, e la commutazione tra lingue nello stesso contesto.

I ricercatori si sono focalizzati sulla popolazione di Barcellona, ​​dove l'uso del catalano e dello spagnolo è molto variabile, con alcuni quartieri prevalentemente di lingua catalana e altri in cui lo spagnolo è la lingua principale.

"Abbiamo voluto approfittare di questa variabilità, e invece di confrontare le persone monolingui con quelle bilingui, abbiamo guardato se a Barcellona - dove tutti sono più o meno bilingue - c'era un certo grado di bilinguismo che dà benefici neuroprotettivi", ha spiegato Calabria.

Bilinguismo e Alzheimer

Hanno reclutato 63 soggetti sani, 135 pazienti con lieve decadimento cognitivo (come la perdita di memoria), e 68 persone con MA (il tipo più diffuso di demenza) in quattro ospedali di Barcellona e dell'area metropolitana. Hanno usato un questionario per stabilire la competenza di catalano e spagnolo e accertare il grado di bilinguismo di ogni persona. Hanno quindi correlato questo grado con l'età alla diagnosi neurologica e l'insorgenza dei sintomi.

Per capire meglio l'origine del vantaggio cognitivo, hanno chiesto ai partecipanti di eseguire vari compiti cognitivi, concentrandosi principalmente sul sistema di controllo esecutivo, in quanto studi precedenti avevano suggerito che questa è la fonte del vantaggio. In totale, i partecipanti hanno eseguito 5 attività in due sessioni, come test di memoria e controllo cognitivo.

"Abbiamo visto che le persone con un grado più alto di bilinguismo hanno ricevuto la diagnosi di lieve decadimento cognitivo più tardi rispetto a quelli che erano bilingui passivi", ha detto Calabria, che considera sicuramente parlare due lingue, e passare regolarmente da una all'altra, un allenamento permanente per il cervello.

Secondo questo ricercatore, tale ginnastica linguistica è legata ad altre funzioni cognitive, come ad esempio il controllo esecutivo, che interviene quando si eseguono diverse azioni in una sola volta, ad esempio quando guidiamo, per aiutarci a selezionare le informazioni rilevanti.

il sistema di controllo esecutivo del cervello è correlato al sistema usato per controllare due lingue: deve commutare da una all'altra, inducendo il cervello a concentrarsi su una e poi l'altra, per evitare che una lingua si intrometta nell'altra quando parliamo.

Calabria ritiene che "nel contesto delle malattie neurodegenerative, questo sistema potrebbe compensare i sintomi. Così, quando qualcosa non funziona bene a causa della malattia, grazie al fatto che è bilingue, il cervello ha sistemi alternativi efficaci per risolvere il problema".

E sottolinea anche che "abbiamo visto che più usi entrambe le lingue e migliori sono le tue competenze linguistiche, più vantaggio neuroprotettivo hai. In effetti, il bilinguismo attivo è un importante predittore del ritardo nella comparsa dei sintomi di lieve deterioramento cognitivo (una fase preclinica del MA), in quanto contribuisce alla riserva cognitiva".

Ora i ricercatori vogliono vedere se il bilinguismo è benefico anche per altre malattie, come il Parkinson e la malattia di Huntington.

Una variante genetica in alcune persone può essere associata al declino cognitivo non giustificabile dai depositi di due proteine ​​chiave associate al morbo di Alzheimer (MA), l'amiloide-beta (Aß) e la tau, secondo uno studio pubblicato il 16 settembre 2020 su Neurology®.

Questa variante genetica, che si trova nel sesto cromosoma, porta ad alterazioni nel metabolismo del glutatione (un antiossidante), e possono essere associate con l'assottigliamento della corteccia cerebrale, secondo lo studio.

L'amiloide è una proteina che si aggrega in placche, mentre la tau è una proteina che forma grovigli. Entrambe si trovano nel cervello delle persone con MA, ma anche in quello di persone anziane con funzioni cognitive normali. Le varianti genetiche, dette 'singoli polimorfismi nucleotidici', sono comuni e possono servire da marcatori biologici, contribuendo ad individuare i geni che sono associati alla malattia.

“Il nostro studio ha identificato un significativo polimorfismo a singolo nucleotide collegato al declino cognitivo, indipendente dai depositi di proteine Aß e ​​tau nel cervello”, ha detto l'autore senior dello studio Yong Jeong MD/PhD del Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) di Daejeon in Corea del Sud. “Abbiamo dimostrato che questa variante genetica influisce negativamente sulle capacità di pensiero e di memoria, in parte perché è associata al diradamento nella corteccia del cervello”.

I dati dello studio sono stati tratti da 486 persone che avevano tutti depositi di Aß nel cervello, ma alcuni avevano capacità normali di pensiero e di memoria, alcuni avevano un lieve decadimento cognitivo, e alcuni avevano la demenza di MA. I ricercatori hanno usato l'analisi genetica per localizzare varianti geniche associate con la funzione cognitiva, indipendentemente da Aß e tau.

I ricercatori hanno stimato che il 5% della quantità di varianza nella funzione cognitiva è spiegato dai polimorfismi a singolo nucleotide.

Anche se le persone con la variante genetica avevano quantità di depositi Aß e ​​tau simili a quelli senza la variante genetica, hanno ottenuto risultati peggiori nei test cognitivi, rispetto a quelli senza la variante genetica. Su un test cognitivo in cui il punteggio più alto è 30, le persone con la variante hanno ottenuto in media 25 punti, rispetto ai 27 di quelli senza la variante.

Tra quelli con la variante, l'11% aveva cognizione normale, rispetto al 25% di quelli senza la variante. Il 40% di quelli con la variante aveva un lieve deterioramento cognitivo, rispetto al 46% di quelli senza la variante; e il 49% di quelli con la variante aveva la demenza di MA, rispetto al 29% di quelli senza la variante.

Per misurare lo spessore della corteccia cerebrale di ogni persona, un valore comune della salute del cervello, i ricercatori hanno esaminato le scansioni cerebrali. Le persone che non avevano la variante genetica, in media, avevano uno spessore corticale maggiore rispetto alle persone con la variante genetica.

“Per una diagnosi di MA possono essere necessari i depositi di Aß e tau ​​nel cervello, ma attualmente si pensa che non sono di per sé sufficienti a causare il declino cognitivo e la demenza”, ha dichiarato Jeong. “La comprensione dei meccanismi genetici alla base dello sviluppo del MA può portare allo sviluppo di nuovi trattamenti per questa malattia devastante”.

Un limite dello studio è che, poiché nello studio sono state incluse solo persone con certi livelli di proteina Aß nel cervello, il campione era di piccole dimensioni.

Le donne con un periodo riproduttivo più lungo hanno un rischio più elevato di demenza in età avanzata, rispetto a quelle che erano rimaste fertili per un periodo più breve, secondo uno studio basato sulla popolazione eseguito all'Università di Göteborg.

“I nostri risultati possono spiegare perché le donne hanno un rischio maggiore di sviluppare demenza e morbo di Alzheimer (MA) rispetto agli uomini, dopo gli 85 anni, e forniscono ulteriore supporto all'ipotesi che gli estrogeni influenzano il rischio di demenza nelle donne”, dice Jenna Najar, dottoranda alla Sahlgrenska Academy che lavora anche presso AgeCap, il Centro Invecchiamento e Salute dell'Università di Göteborg.

Lo studio, ora pubblicato sulla rivista Alzheimer's & Dementia, copre 1.364 donne che sono state seguite tra il 1968 e il 2012 negli studi di popolazione noti collettivamente come 'Prospective Population-based Study of Women in Gothenburg' e 'Gothenburg H70 Birth Cohort Studies in Sweden'. Il 'periodo di riproduzione' va dal menarca (comparsa delle mestruazioni) alla menopausa, quando cessano le mestruazioni.

Delle donne studiate con un periodo riproduttivo più breve (32,6 anni o meno), il 16% (53 su 333 individui) ha sviluppato la demenza. Nel gruppo di donne che erano fertili per un periodo più lungo (38 anni o più), il 24% (88 su 364) ha contratto la demenza. La differenza era quindi di 8 punti percentuali.

Lo studio mostra che il rischio di demenza e MA aumenta progressivamente per ogni ulteriore anno che la donna rimane fertile. L'associazione era più forte per le donne con demenza insorta dopo gli 85 anni, e l'effetto era associato più fortemente con l'età alla menopausa.

Estrogeni endogeni nel tempo

Questi risultati si sono confermati dopo l'aggiustamento dei dati per altri fattori di influenza, come il livello di istruzione, l'attività fisica, l'indice di massa corporea, il fumo e le malattie cardiovascolari. Dall'altra parte, nessuna associazione è stata trovata tra il rischio di demenza e l'età al menarca, il numero di gravidanze, la durata dell'allattamento al seno, o gli estrogeni esogeni assunti sotto forma di 'terapia ormonale sostitutiva' o contraccettivi orali.

Diversi studi hanno studiato come gli estrogeni, sotto forma di terapia ormonale sostitutiva, influenzano il rischio di demenza. Alcuni studi hanno dimostrato che il rischio di demenza scende e altri che sale, soprattutto nelle donne che assumono estrogeni in età avanzata.

Nello studio attuale, invece, Jenna Najar ha indagato l'associazione a lungo termine tra i fattori legati agli estrogeni endogeni e la demenza:

“Quello che è innovativo in questo studio, è anche che abbiamo avuto accesso alle informazioni sui vari eventi nella vita di una donna, che possono influenzare i suoi livelli di estrogeni. Esempi sono le gravidanze, le nascite e l'allattamento al seno.

"La gravidanza potenzia enormemente i livelli di estrogeni, che poi declinano una volta che il bambino è nato, e se le donne allattano i livelli scendono a livelli estremamente bassi. Più indicatori catturiamo, più affidabili sono i nostri risultati“.

Molti fattori coinvolti

Ingmar Skoog, professore di psichiatria della Sahlgrenska Academy dell'Università di Göteborg e responsabile di AgeCap, ha guidato lo studio:

“I risultati diversi degli estrogeni possono essere dovuti al fatto che hanno un effetto protettivo presto nella vita, ma sono potenzialmente dannosi dopo che la malattia è cominciata”.

Allo stesso tempo, Skoog sottolinea che la durata dei periodi fertili delle donne è uno dei tanti fattori di rischio per la demenza. La maggior parte delle donne la cui menopausa è in ritardo non sviluppa la demenza a causa solo di questo fattore.

Tuttavia, lo studio può fornire un indizio sul motivo per cui le donne hanno un rischio più elevato degli uomini di demenza, dopo gli 85 anni, l'età di insorgenza più comune. Il MA, d'altra parte, inizia a svilupparsi circa 20 anni prima che i sintomi della malattia siano evidenti.

“La maggior parte delle persone colpite hanno più di 80 anni e sono femmine”, dice la Najar. “Come risultato dell'invecchiamento globale, il numero di persone con demenza aumenterà. Per riuscire ad attuare strategie di prevenzione, abbiamo bisogno di identificare le persone con un rischio elevato di demenza“.

Le persone che hanno sperimentato il disturbo da stress post-traumatico (PTSD) hanno fino al doppio delle probabilità di sviluppare la demenza nel corso della vita, secondo un nuovo studio condotto da ricercatori della University College London. La ricerca, pubblicata sul British Journal of Psychiatry, è la prima meta-analisi delle evidenze globali sul PTSD e sul rischio di demenza.

Per lo studio, i ricercatori hanno analizzato i risultati di 13 studi condotti in quattro continenti, che includevano i dati di 1.693.678 persone, indagando se una diagnosi di PTSD era associata ad un aumento del rischio di demenza fino a 17 anni più tardi.

Raggruppando i dati di 8 studi (*), i ricercatori hanno scoperto che le persone con PTSD avevano di fronte un rischio di demenza più alto del 61%. Analizzando i dati di due studi che avevano usato metodi diversi, hanno trovato che il PTSD si è associato al doppio delle probabilità di sviluppare demenza.

Il rischio di demenza delle persone che hanno avuto PTSD era più alta nella popolazione generale rispetto ai veterani [di guerra], poiché nella popolazione generale le persone con una diagnosi di PTSD hanno avuto più del doppio delle probabilità di sviluppare la demenza.

I ricercatori dicono che questo potrebbe indicare un effetto del trattamento del PTSD: i veterani hanno in genere più probabilità di ricevere il trattamento per il PTSD (almeno nei paesi dove sono stati condotti gli studi), così che i risultati suggeriscono che il trattamento di PTSD può ridurre il  rischio conseguente di demenza.

L'autrice senior dott.ssa Vasiliki Orgeta (UCL Psichiatria) ha detto:

"Il nostro studio fornisce nuove e importanti prove di come le esperienze traumatiche possono influire sulla salute del cervello, e come gli effetti a lungo termine del trauma possono influenzare il cervello in molti modi, aumentando la vulnerabilità al declino cognitivo e alla demenza.

"Molte persone con PTSD non hanno accesso a trattamenti, a volte per mancanza di capacità mentale a curarsi la salute, ma anche a causa dello stigma che spesso impedisce di cercare aiuto. Ora abbiamo più prove di come le esperienze traumatiche e l'accesso al trattamento potrebbero avere un impatto di lunga durata per gli individui e influenzare il rischio futuro di sviluppare demenza".

I ricercatori dicono che il rischio potrebbe essere più alto rispetto a quanto dicono gli studi, poiché il PTSD aumenta anche la probabilità di sviluppare altri fattori di rischio noti di demenza, come la depressione, l'isolamento sociale o l'assunzione elevata di alcol. La maggior parte degli studi hanno aggiustato i dati per considerare alcuni di questi fattori, però i risultati complessivi potrebbero sottostimare il vero costo del PTSD.

Non è ancora chiaro come il PTSD aumenta il rischio di demenza, ma i ricercatori dicono che può essere correlato all'ipervigilanza e al rivivere in modo ricorrente il trauma, contribuendo alla minaccia e alle attività legate allo stress nel cervello, mentre il ritiro dalla vita sociale può ridurre la riserva cognitiva e la resilienza.

Il primo autore dello studio, Mia Maria Gunak, che ha guidato la ricerca nell'ambito della sua tesi di dottorato nel laboratorio della dott.ssa Orgeta all'UCL, dice:

"I nostri risultati si aggiungono al crescente corpo di prove che la demenza a volte può essere prevenuta affrontando i fattori di rischio per tutta la vita di un individuo. Qui abbiamo individuato un ulteriore gruppo di persone che hanno di fronte un rischio elevato di demenza, che possono beneficiare di ulteriore sostegno alla salute mentale".

La dott.ssa Orgeta ha aggiunto:

"Il PTSD, che sembra essere comune nelle persone che sono state ricoverate in ospedale con Covid-19, rimane una condizione di salute mentale sotto-diagnosticata, sotto-trattata, e con poca ricerca, ma può avere gravi conseguenze a lungo termine. Come ha dimostrato il nostro studio, il PSTD impatta sulla salute del cervello, aumentando la vulnerabilità alla demenza. Una questione importante è come lo fa, e se possiamo imparare da questi risultati per sviluppare trattamenti preventivi per quelli con rischio elevato".

Questa ricerca è l'ultima di una serie di studi svolti alla UCL per indagare come i fattori modificabili nel corso della vita possono influenzare il rischio di demenza, che comprendono una revisione importante e una meta-analisi dei 12 fattori di rischio, come ad esempio la mancanza di istruzione, la perdita di udito e il fumo, come così come altri studi recenti sul modo in cui il pensiero negativo ripetitivo e vivere da soli possono aumentare il rischio di demenza.

(*) Otto studi hanno usato rapporti di rischio (hazard ratio) per stimare l'impatto del PTSD sul rischio di demenza, mentre altri due hanno usato rapporti diversi, così sono stati raggruppati separatamente. Altri tre studi sono stati inclusi nella meta-analisi, ma non facevano parte dei dati aggregati.

Una nuova ricerca eseguita alla University of British Columbia (UBC) ha scoperto che dopo una notte con meno sonno, le persone reagiscono più emotivamente agli eventi stressanti della giornata successiva, e non godono delle cose buone che accadono loro. Lo studio, guidato dalla psicologa Nancy Sin, ha esaminato come il sonno influisce sulla nostra reazione agli eventi stressanti e a quelli positivi della vita quotidiana.

“Quando le persone sperimentano qualcosa di positivo, come un abbraccio o il tempo trascorso nella natura, in genere si sentono più felici quel giorno”, dice Nancy Sin, professoressa assistente del reparto di psicologia della UBC. “Ma abbiamo scoperto che quando una persona dorme meno della sua solita quantità, non ha un aumento uguale di emozioni positive dai suoi eventi positivi”.

I partecipanti allo studio hanno riferito una serie di eventi stressanti nella loro vita quotidiana, che comprendono discussioni, tensioni sociali, stress al lavoro e in famiglia, e discriminazioni. Quando hanno dormito meno del solito, hanno risposto a questi eventi stressanti perdendo di più le emozioni positive. Questo ha importanti implicazioni per la salute: la ricerca precedente della Sin e di altri, mostra che non essere in grado di mantenere emozioni positive nello stress, mette le persone a rischio di infiammazione e persino di morte precoce.

Usando i dati del diario giornaliero di un campione nazionale USA di quasi 2.000 persone, la Sin ha analizzato la durata del sonno e come le persone hanno risposto alle situazioni negative e positive il giorno successivo. I partecipanti hanno riferito le loro esperienze e la quantità di sonno della notte precedente in interviste telefoniche quotidiane su otto giorni.

“La linea guida raccomandata per dormire bene la notte è di almeno sette ore, eppure un adulto su tre non soddisfa questo standard”, dice la Sin. “Molte ricerche hanno dimostrato che il sonno insufficiente aumenta il rischio di disturbi mentali, malattie croniche e morte prematura. Il mio studio si aggiunge a queste evidenze, dimostrando che anche lievi fluttuazioni da una notte all'altra nella durata del sonno possono avere conseguenze nel modo in cui le persone rispondono agli eventi nella loro vita quotidiana”.

Negli adulti sono prevalenti condizioni croniche di salute (come le malattie cardiache, il diabete e il cancro), soprattutto quando invecchiamo. Ricerche precedenti suggeriscono che le persone con malattie sono più reattive di fronte a situazioni di stress, forse a causa dell'usura dei sistemi fisiologici dello stress.

“Eravamo interessati anche a capire se gli adulti con malattie croniche possono avere vantaggi ancora maggiori dal sonno rispetto agli adulti sani”, dice la Sin. “Per quelli con malattie croniche, abbiamo scoperto che dormire di più, in confronto alla loro durata normale di sonno, ha portato a risposte più efficaci alle esperienze positive il giorno dopo”.

La Sin spera che facendo del sonno una priorità, le persone possono avere una migliore qualità di vita e che possano proteggere la loro salute a lungo termine.

Una predisposizione genetica al morbo di Alzheimer (MA) ad esordio tardivo influenza il modo in cui il cervello dei giovani adulti affronta alcuni compiti di memoria. I ricercatori del Centro Tedesco Malattie Neurodegenerative (DZNE) e della Ruhr-Universität Bochum ne riferiscono sulla rivista Current Biology.

I loro risultati sono basati su studi con risonanza magnetica di individui di circa 20 anni. Gli scienziati sospettano che gli effetti osservati potrebbero essere correlati a processi molto precoci della malattia.

Le cause del MA in età avanzata sono conosciute solo in minima parte. Si ritiene che la malattia sia provocata da un'interazione sfavorevole tra stile di vita, fattori esterni e rischi genetici. Il più grande fattore di rischio genetico per il MA ad insorgenza tardiva deriva da mutazioni ereditarie che colpiscono l'Apolipoproteina E (ApoE), una proteina importante per il metabolismo dei grassi e per i neuroni.

Conosciamo 3 varianti del gene ApoE: la forma più comune è associata con un rischio medio di MA, una delle 2 varianti più rare aumenta il rischio, e l'altra lo riduce.

“Volevamo scoprire se e come le diverse varianti del gene influenzano la funzione cerebrale. È per questo che abbiamo esaminato il cervello dei giovani adulti con lo scanner, mentre dovevano risolvere un compito che impegnava la loro memoria“, ha spiegato la dott.ssa Hweeling Lee, che ha guidato lo studio al DZNE di Bonn.

Distinguere eventi simili

Il gruppo dei partecipanti allo studio era composto da 82 uomini e donne giovani, in media di 20 anni, e tutti studenti universitari considerati cognitivamente sani. Secondo il loro genotipo dell'ApoE, il rischio di sviluppare il MA in tarda età era medio per 33 di loro, più alto per 34, e inferiore per 15.

Durante lo studio nello scanner cerebrale, tutti gli individui hanno visto su un monitor più di 150 immagini consecutive di oggetti di uso quotidiano, come un martello, un ananas o un gatto. Alcune immagini venivano ripetute dopo un po', ma a volte variava la loro posizione sullo schermo. I partecipanti allo studio dovevano identificare se un oggetto era 'nuovo' o già visto e, in caso affermativo, se la sua posizione era diversa.

“Abbiamo testato la capacità di distinguere eventi simili l'uno dall'altro. Questo si chiama 'separazione del modello' “, ha detto Hweeling Lee. “Nella vita di tutti i giorni, ad esempio, si tratta di ricordare se una chiave è stata messa nel cassetto di sinistra o di destra del mobile, o dove è stata parcheggiata la macchina in un garage. Abbiamo simulato tali situazioni in modo semplificato cambiando la posizione degli oggetti raffigurati”.

Alta risoluzione attraverso la tecnologia moderna

Durante questo esperimento, è stata registrata l'attività cerebrale dei volontari usando una tecnica chiamata 'risonanza magnetica funzionale'. L'obiettivo era l'ippocampo, un'area di pochi centimetri cubi di dimensioni, presente in ognuno dei due emisferi del cervello. L'ippocampo è considerato il centralino della memoria. Appartiene anche a quelle parti del cervello che subiscono i primi danni del MA.

Quando si misura l'attività cerebrale, lo scanner è in grado di mostrare tutto il suo potenziale: era una 'tomografia a campo ultra-alto' con la forza di campo magnetico di sette Tesla. Tali dispositivi possono raggiungere una risoluzione migliore degli scanner cerebrali usati di norma nelle visite mediche.

Ciò ha permesso ai ricercatori di registrare l'attività cerebrale in vari sottocampi dell'ippocampo con alta precisione. “Fino ad ora, non c'erano stati studi analoghi con un tale livello di dettaglio in partecipanti ai quali si genotipizza l'ApoE. Questa è una caratteristica unica della nostra ricerca“, ha detto Hweeling Lee.

Nessuna differenza di prestazioni della memoria

Non c'erano differenze tra i tre gruppi di soggetti in termini della loro capacità di 'separazione del modello'. Nikolai Axmacher, docente di Neuropsicologia alla Ruhr-Universität Bochum, che era coinvolto in questo studio, ha detto:

“Tutti i partecipanti allo studio sono andati in modo simile nel test di memoria. Non importava se avessero un rischio maggiore, minore o medio di MA. Tali risultati sono sicuramente da attendersi nei giovani in buona salute.

“Tuttavia, ci sono state differenze nell'attività cerebrale. I diversi gruppi di partecipanti allo studio hanno attivato ​​i vari sottocampi dell'ippocampo in modi diversi e in diversa misura. Il loro cervello quindi ha reagito in modo diverso al compito di memoria. In realtà, abbiamo visto differenze di attivazione cerebrale non solo tra le persone con rischio medio e alto, ma anche tra gli individui con rischio medio e ridotto“.

Allo stato attuale, non è chiaro se questi effetti sono significativi per sviluppare il MA in età avanzata.

“I nostri risultati potrebbero essere correlati a processi molto precoci di malattia. Determinare questo è un compito di studi futuri e [i risultati] potrebbero aiutare a definire dei biomarcatori per la diagnosi precoce di demenza“, ha detto Lee Hweeling. “In ogni caso, è notevole che una predisposizione genetica per il MA sia già riflessa nel cervello nella giovane età adulta”.

Le cadute sono la causa principale di infortuni mortali degli anziani, provocando più di 800.000 ricoveri e circa 30.000 decessi negli Stati Uniti ogni anno. Alcuni fattori di rischio sono ben noti (età avanzata, problemi di vista o di equilibrio, debolezza muscolare), ma un fattore sottostimato è il morbo di Alzheimer (MA) precoce.

Gli anziani nelle prime fasi del MA, prima che sorgano problemi cognitivi, hanno maggiori probabilità di subire una caduta rispetto alle persone che non sono sulla strada della demenza.

I ricercatori della Washington University di St. Louis hanno scoperto che, nelle persone anziane senza problemi cognitivi che hanno una caduta, il processo di neurodegenerazione che porta alla demenza di MA può essere già iniziato.

I risultati, visibili online sul Journal of Alzheimer's Disease, suggeriscono che le persone anziane che hanno cadute dovrebbero avere una valutazione per il MA e che sono necessarie nuove strategie per ridurre il rischio di caduta per le persone nelle fasi iniziali della malattia.

La co-autrice senior Susan Stark PhD, professoressa associata di terapia occupazionale, neurologia e di lavoro sociale, ha detto:

“Nel mondo della ricerca sulle cadute, in genere diciamo che sei a rischio di cadere se perdi forza ed equilibrio. In quel caso, il trattamento consigliato è lavorare proprio sulla forza e l'equilibrio.

"Ma se qualcuno cade per un altro motivo, forse perché il suo cervello ha cominciato ad accumulare danni legati al MA, quella persona potrebbe avere bisogno di un trattamento tutto diverso. Noi non sappiamo ancora quale potrebbe essere quel trattamento, ma speriamo di poter usare queste informazioni per elaborare nuove raccomandazioni per ridurre il rischio di cadute in questa popolazione“.

Nel 1987, John Morris MD, allora tirocinante alla Washington University, ha scoperto che le persone anziane con demenza di MA hanno più del doppio delle probabilità di subire una caduta traumatica rispetto alle persone della stessa età senza demenza. Morris è ora professore illustre di neurologia e responsabile dell'Alzheimer's Disease Research Center dell'università.

Dalla scoperta di Morris di più di trent'anni fa, gli scienziati hanno imparato che il cervello dei malati di MA inizia ad avere cambiamenti continui decenni prima che siano evidenti la perdita di memoria e la confusione. All'inizio si formano placche di proteine ​​amiloidi, quindi grovigli di proteine ​​tau. Alcune aree del cervello cominciano a ridursi, e le reti di comunicazione tra le parti distanti del cervello cominciano a decadere.

La Stark e i suoi colleghi hanno dimostrato che il legame tra il MA e le cadute è valido anche durante la fase silente della malattia: le persone con il cosiddetto MA preclinico hanno un maggiore rischio di cadere, pur non avendo problemi cognitivi apparenti.

Per capire meglio il motivo per cui le persone senza sintomi cognitivi sono a rischio di caduta, la prima autrice Audrey Kelemen, dottoranda nel laboratorio di Stark, e i colleghi, hanno seguito 83 persone over-65 per un anno. Tutti i partecipanti sono stati validati come cognitivamente normali da un neurologo qualificato all'inizio dello studio. Ogni partecipante ha compilato calendari mensili, registrando eventuali cadute, e si è sottoposto a scansioni del cervello per l'amiloide e per i segni di atrofia e di connettività deteriorata.

I ricercatori hanno scoperto che la semplice presenza di amiloide nel cervello non ha dato alle persone un rischio più alto di cadere, ma la neurodegenerazione invece si. I partecipanti che erano caduti avevano un ippocampo più piccolo, la regione del cervello dedicata alla memoria e che si restringe nel MA.

Anche le loro reti somatomotorie (strati di connessioni che ricevono input sensoriali e controllano il movimento) mostravano segni di decadimento. I ricercatori hanno concluso che le cadute sono più probabili nella fase preclinica della neurodegenerazione del MA, gli ultimi cinque anni, più o meno, prima che emerga la perdita di memoria e la confusione.

Il coautore senior Beau Ances MD/PhD, professore di neurologia, di radiologia e di ingegneria biomedica, nonché medico specialista di demenza e altre condizioni neurologiche nel Campus Medico della Washington University, ha detto:

“Da quando ho iniziato a lavorare su questo progetto, chiedo ai miei pazienti delle cadute, e non riesco a dirvi quante volte ciò mi ha aiutato a capire cosa sta succedendo nell'individuo.

“Quando la mobilità di una persona si riduce, anche se lei sembra del tutto normale, potrebbe essere un segno che qualcosa ha bisogno di ulteriori valutazioni. È veramente un indicatore potenziale importante che dovrebbe farci dire ‘Aspetta un attimo. Scaviamo di più. Ci sono altre cose che vanno insieme?’ ”.

I ricercatori hanno cominciato ulteriori esperimenti per capire meglio il motivo per cui i cambiamenti del cervello nel MA aumentano il rischio di cadute delle persone, così da sviluppare raccomandazioni per prevenirle. Nel frattempo, semplici modifiche potrebbero fare molto per proteggere le persone anziane da cadute devastanti, ha detto la Stark:

“È possibile evitare molte cadute semplicemente rendendo l'ambiente più sicuro. Semplici modifiche potrebbero aiutare e non fanno male:

• assicurarsi che la vasca non sia scivolosa;
• fare in modo che ci si possa alzare facilmente dalla toilette;
• fare allenamento sull'equilibrio e la forza;
• rivedere le prescrizioni per capire se alcuni farmaci, o combinazioni di farmaci, aumentano il rischio di cadere.

Finché non avremo specifici trattamenti per prevenire le cadute delle persone con MA preclinico, ci sono comunque molte cose che possiamo fare per rendere le persone più sicure“.

Degli scienziati hanno scoperto che un farmaco usato per trattare la cirrosi epatica (del fegato) può essere un trattamento efficace per una forma di demenza e per la malattia del motoneurone.

La ricerca, guidata dall'Università di York, in collaborazione con l'Università di Sheffield, ha usato cellule cerebrali di moscerini della frutta e di topi per modellare il processo di neurodegenerazione che si verifica nei pazienti con demenza frontotemporale (FTD).

I ricercatori hanno identificato nuove proteine ​​coinvolte nella protezione dei neuroni e hanno scoperto che l'acido ursodesossicolico (un farmaco già approvato, con una tossicità molto bassa) aumenta queste proteine ​​e protegge i neuroni dalla morte.

Ulteriore ricerca

Gli autori dello studio hanno in programma ora ulteriori ricerche per scoprire esattamente come agisce il farmaco per proteggere i neuroni, e se possono sviluppare dei farmaci più mirati per trattare la FTD e una serie di altre condizioni neurodegenerative.

La FTD impatta sui lobi frontali e temporali del cervello. A differenza di altre forme di demenza che colpiscono soprattutto le persone oltre i 65 anni, la FTD tende a iniziare in età più giovane, la maggior parte dei casi è diagnosticata da 45 a 65 anni di età.

L'autore senior dello studio, il dott. Sean Sweeney, del Dipartimento di Biologia dell'Università di York, ha dichiarato:

“Siamo sul punto di riuscire a 'riproporre' un farmaco usato per una malattia del fegato, che ha ben poca tossicità negli esseri umani.

“Il meccanismo d'azione di questo farmaco è attualmente sconosciuto e il lavoro che faremo ora, che aumenterà la nostra comprensione di come funziona, può aiutarci ad allungare e migliorare la vita dei pazienti con FTD e potenzialmente anche di altre condizioni neurodegenerative”.

Modelli genetici

Fino al 50% dei casi di FTD hanno una storia genetica della malattia in famiglia e la ricerca precedente ha identificato nove geni che possono avere un ruolo nel suo sviluppo.

I primi autori dello studio, il dott. Ryan West e il dott. Chris Ugbode, hanno usato uno di questi geni per sviluppare i loro modelli genetici unici della malattia nei moscerini della frutta e nei neuroni di ratto. In questi modelli, hanno trovato che l'acido ursodesossicolico mantiene i neuroni in migliori condizioni di salute, ma il farmaco non è una potenziale cura per la malattia.

Il dott. West dell'Università di Sheffield, ha detto:

“Nei nostri modelli di laboratorio il farmaco è risultato efficace nel trattamento della demenza frontotemporale e della malattia del motoneurone, ma non correggere i deficit sottostanti, suggerendo che il farmaco è neuroprotettivo, ma non una cura”.

Foto: Shadrin / Shutterstock

I ricercatori conoscono da tempo il legame tra alcolismo e demenza. In effetti, c'è un termine per la condizione: demenza alcolica. Ora, un nuovo studio rivela che la connessione tra i due può anche essere più preoccupante di quanto si è stimato finora.

"Il consumo di elevate quantità di alcol in un breve periodo di tempo può portare a livelli ematici neurotossici di alcol, anche se tali episodi non si riflettono pienamente nei livelli medi di consumo", ha scritto nella nuova ricerca il gruppo guidato dall'epidemiologo Mika Kivimaki dell'University College di Londra. "Quindi livelli sia pesanti che moderati di consumo complessivo possono essere combinati con episodi di bere eccessivo, portando ad effetti acuti sul sistema nervoso centrale, come la perdita di coscienza".

Per giungere a questa conclusione, Kivimaki e il suo team hanno analizzato i dati di sette studi precedenti, e hanno calcolato l'assunzione di alcol di 131.415 partecipanti di Regno Unito, Francia, Svezia e Finlandia.

I ricercatori stavano cercando i soggetti che hanno bevuto abbastanza alcol da svenire. Nei loro studi, hanno trovato che più di 96.000 hanno dichiarato di aver sperimentato un tale evento e circa 10.000 nei 12 mesi precedenti.

I ricercatori, nello studio pubblicato il 9 settembre su JAMA Network Open, si sono poi concentrati su quei partecipanti e hanno cominciato a vedere una tendenza preoccupante:

"La perdita di coscienza a causa del consumo di alcol è stata associata con il doppio del rischio di successiva demenza, indipendentemente dal consumo globale di alcol. Coloro che hanno riferito di aver perso conoscenza nel corso degli ultimi 12 mesi hanno avuto il doppio del rischio di demenza, rispetto ai bevitori moderati che non avevano perso conoscenza".

I risultati sono stati gli stessi per tutti i partecipanti, indipendentemente dall'età o dal sesso. Tuttavia, va notato che la correlazione non comporta necessariamente un nesso di causalità (= si tratta di eventi associati, non è stato accertato che la perdita di conoscenza a causa dell'alcol ha provocato la demenza).

Ci sono altri elementi in gioco qui che possono causare questa connessione tra bere eccessivo e demenza. Comunque, per rimanere sul sicuro, è meglio bere sempre con (molta) moderazione.

Neuroni eccitatori (verde) e inibitori (rosso) nella corteccia cerebrale di topo. Fonte: Yuste Lab, Columbia University

Il cervello umano ha circa 100 miliardi di neuroni, collegati in modi complicati, che il neuroanatomista spagnolo Ramón y Cajal, ha confrontato a “giungle impenetrabili dove molti ricercatori si sono perduti”.

Ma per decifrare il funzionamento del cervello, e capire cosa può andare storto in molte malattie, è essenziale capire quante classi di neuroni ha in realtà e come sono collegati tra di loro.

Ora, in uno studio pubblicato di recente su Nature Neuroscience, un gruppo internazionale guidato dalla Columbia University ha proposto una nomenclatura unificata dei neuroni della corteccia cerebrale, lo strato più esterno del cervello che ha un ruolo chiave nell'attenzione, nella percezione, nella consapevolezza, nella memoria, nel linguaggio e nella coscienza.

Rafael Yuste, professore del Dipartimento di Scienze Biologiche e membro del Data Science Institute alla Columbia University, ha detto:

“Una classificazione ampiamente concordata è essenziale per archiviare le centinaia di tipi di neuroni e le loro proprietà. Se riuscissimo a decifrare come è costruita la corteccia e che cosa fa, potremmo capire scientificamente la nostra mente”.

Come classificare i neuroni è materia molto dibattuta sin dalla nascita delle neuroscienze moderne. Molti sforzi per descrivere le loro caratteristiche anatomiche, fisiologiche e molecolari non hanno avuto successo a causa della loro diversità cellulare, ha detto Yuste.

Negli ultimi due decenni, tuttavia, lo Human Genome Project ha prodotto una serie di metodi molecolari che consentono di identificare e fenotipizzare un gran numero di cellule.

“Questa rivoluzione molecolare sta generando dei database completi, accurati e permanenti, un triumvirato considerato il golden standard della biologia”, ha detto Yuste.

In particolare, attraverso tecniche altamente automatizzate che sequenziano rapidamente ed efficacemente l'RNA di singole cellule, diversi gruppi hanno cominciato ad assemblare set di dati per classificare tipi cellulari nella corteccia.

“L'approccio permette di campionare decine di migliaia di cellule, generando quella che potrebbe essere una copertura sostanzialmente completa di tutti i tipi cellulari esistenti nella corteccia”, ha detto Yuste.

Due anni fa, durante le discussioni a un incontro internazionale sui neuroni corticali a Copenaghen, i partecipanti hanno convenuto che era il momento giusto per affrontare la creazione di una classificazione unificata.

Un gruppo di 74 scienziati ha proposto di usare il sequenziamento dell'RNA a cella singola come scheletro per una classificazione unificata dei neuroni corticali. Conosciuta come 'Classificazione di Copenhagen', la proposta è descritta in questo articolo su Nature Neuroscience.

“Questo potrebbe essere un evento storico, in quanto affronta uno dei problemi principali nel campo delle neuroscienze. Un quadro unificato è importante non solo per i ricercatori e i clinici interessati a capire come funziona la corteccia, ma potrebbe anche ispirare classificazioni comunitarie simili di cellule”.

"In realtà ci sono grandi consorzi in tutto il mondo registrati per classificare tutte le cellule nel corpo; una cosa che potrebbe essere una svolta per la biologia e la medicina”, ha detto Yuste.

Con le neuroscienze che passano rapidamente ai dati digitali, i ricercatori propongono che la classificazione sia aggiornata regolarmente usando un tipo di algoritmo spesso impiegato dal settore del software per aggregare in automatico i dati.

“È eccitante pensare che i neuroscienziati in un futuro non troppo lontano potrebbero finalmente, attraverso la tecnologia, rompere l'impasse che ci ha afflitto per secoli”, ha detto Yuste.

Anche i traumi lievi causano deterioramenti gravi e di lunga durata nella capacità del cervello di auto-pulirsi dalle tossine, e questo può essere il seme del morbo dii Alzheimer (MA), della demenza e di altri problemi neurodegenerativi, secondo una nuova ricerca svolta alla Università della Virginia.

La scoperta offre intuizioni importanti sulla lesione cerebrale traumatica (TBI, traumatic brain injury), una condizione poco compresa che è diventata una delle principali preoccupazioni del pubblico, in particolare per gli sportivi e i militari. Il risultati aiutano a spiegare perché la TBI è così dannosa e perché può avere tali effetti a lungo termine.

La ricerca suggerisce inoltre che alcuni pazienti hanno un rischio più alto di declino della funzione cerebrale più tardi nella vita, e apre la strada a nuovi e migliori trattamenti. John Lukens PhD, del Dipartimento di Neuroscienze dell'UVA e del Center for Brain Immunology and Glia (BIG), ha dichiarato:

“Questo studio fornisce alcune delle migliori evidenze trovate finora che se non hai recuperato da una lesione cerebrale e vieni colpito in testa ancora una volta, avrai conseguenze ancora più gravi.

“Questo rafforza l'idea che si deve dare alle persone la possibilità di guarire. E se non lo fai, aumenta di molto il tuo rischio di conseguenze a lungo termine, che potresti non vedere in un anno, ma sono possibili dopo decenni”.

Nuova comprensione delle TBI

La ricerca di Lukens individua una conseguenza finora sconosciuta del trauma cranico che può avere effetti di lunga durata. Quando il cervello si gonfia, preme contro il cranio, intrappolando nel mezzo i piccoli vasi linfatici che puliscono il cervello. Questa pressione sui vasi, hanno scoperto i ricercatori dell'UVA, causa un deterioramento grave e di lunga durata della capacità del cervello di eliminare le tossine.

Lavorando con topi di laboratorio, uno dei migliori modelli di TBI disponibili, gli scienziati hanno trovato che il deterioramento potrebbe durare almeno due settimane - un tempo molto lungo per i topi - e forse molto più a lungo.

Questi vasi linfatici sono stati identificati da Jonathan Kipnis PhD, e dai suoi collaboratori dell'UVA nel 2015. Fino ad allora, i testi di medicina riferivano che questi vasi non esistevano e che il cervello era 'immune-privilegiato', nel senso che non interagiva con il sistema immunitario. La scoperta dell'UVA ha cambiato tutto, e da allora Kipnis ha determinato che i vasi hanno un ruolo importante sia nel MA che nel declino cognitivo che viene con l'età.

Ora emergono come un giocatore importante nella TBI.

“Sappiamo che la TBI comporta un aumento del rischio per una serie di problemi a lungo termine come la demenza, il MA e la encefalopatia traumatica cronica (CTE), e questo invero è più conosciuto dal pubblico per merito della NFL”, ha detto la dottoranda ricercatrice Ashley Bolte. “Poi c'è anche l'ansia, la depressione, il suicidio. Le ragioni per cui la TBI provoca un aumento del rischio di questi problemi non è del tutto noto, e pensiamo che i nostri risultati potrebbero fornire un meccanismo per spiegarlo”.

Le persone più a rischio

La ricerca suggerisce che le persone che hanno problemi preesistenti con il drenaggio del cervello, per traumi precedenti o naturalmente, hanno più probabilità di subire conseguenze molto più gravi dal trauma cranico. Nei topi, questo ha portato a più infiammazione del cervello e a esiti peggiori, come i disturbi della memoria.

“Se hai un'ammaccatura preesistente nei tubi e vieni colpito in testa, allora tutto è portato a un livello più alto: c'è un impatto sulla memoria, sulla neuroinfiammazione”, ha detto Lukens. “Ci sono molte implicazioni”.

La tecnologia emergente di scansione può finalmente rendere possibile per i medici identificare le persone che subiranno le maggiori conseguenze dal trauma cranico. Altre buone notizie: Lukens ritiene inoltre che i medici possano un giorno essere in grado di ringiovanire i vasi linfatici deteriorati con farmaci per migliorare gli esiti dei pazienti e possibilmente scongiurare conseguenze a lungo termine. (Questo può rivelarsi utile anche nella lotta al declino cognitivo per l'età).

Inoltre, ha detto Lukens, alla fine può essere possibile per i medici valutare il drenaggio del cervello dopo un infortunio, per determinare quando è più sicuro per lo sportivo tornare in azione.

“In questo momento, davvero non sappiamo cosa dire a questi ragazzi che vogliono tornare sul campo, o anche ai militari”, ha detto Lukens. “Sarebbe importante avere le prove empiriche per dire 'puoi continuare' oppure 'non fare mai più quelle cose' ”.

Una molecola creata da ricercatori è in grado di ripristinare i collegamenti persi nel midollo spinale e nel cervello di topi con disturbi neurologici, tra cui atassia cerebellare, morbo di Alzheimer e lesioni del midollo spinale.

La ricerca, che coinvolge scienziati del Laboratorio di Biologia Molecolare del Medical Research Council (MRC) di Cambridge, e di collaboratori del Giappone e della Germania, descrive come la molecola ha riparato la funzione nelle cellule e in topi modello di malattie e lesioni.

Ispirati dal modo in cui le cellule cerebrali solitamente si collegano, i ricercatori hanno creato un 'ponte molecolare' sintetico che permette nuove interazioni e apre la strada a numerose applicazioni di riparazione e rimodellamento nel circuito neuronale. Il progetto, appena riferito su Science, può essere esteso per collegare altri tipi di cellule o potrebbe essere usato per rimuovere le connessioni in altri disturbi come l'epilessia.

La cerebellin-1 è una molecola che lega le cellule neuronali che inviano segnali con quelle che li ricevono (trasmettitrici e ricevitrici), in punti speciali di contatto chiamati sinapsi. Questo è il motivo per cui la cerebellin-1 e le proteine ​​correlate, chiamate 'organizzatrici sinaptiche', sono essenziali per aiutare a stabilire la vasta rete di comunicazione che sta alla base di tutte le funzioni del sistema nervoso.

Il team si è chiesto se si potevano tagliare e incollare elementi strutturali di diverse molecole organizzatrici per generarne di nuove con proprietà differenti di legame. Una di queste, chiamata CPTX, è stata prodotta e ha provato di avere un'eccellente capacità di organizzare le connessioni neuronali in colture cellulari.

Radu Aricescu, del Laboratorio di Biologia Molecolare del MRC, dice:

“I danni nel cervello o nel midollo spinale spesso implicano la perdita iniziale di connessioni neuronali, che alla fine portano alla morte delle cellule neuronali. Prima della morte neuronale, c'è una finestra di opportunità quando questo processo potrebbe essere invertito, in linea di principio.

"Abbiamo creato una molecola che secondo noi avrebbe aiutato a riparare o sostituire le connessioni neuronali in modo semplice ed efficace. Siamo molto incoraggiati dalla bontà del funzionamento nelle cellule e abbiamo iniziato a guardare ai topi modello di malattie o lesioni in cui c'è la perdita di sinapsi e la degenerazione neuronale“.

Dopo gli esperimenti riusciti in coltura cellulare, il team ha testato l'effetto della molecola nei topi con atassia cerebellare, che può derivare da molte malattie e in cui i pazienti hanno problemi con l'equilibrio, l'andatura e i movimenti degli occhi.

Iniettando la molecola nel cervello di questi topi, il team ha osservato la riparazione dei tessuti neuronali, così come il miglioramento delle prestazioni motorie. Ulteriormente incoraggiati da questi risultati, hanno esplorato se effetti simili si possono ottenere in altri topi modello di perdita neuronale e degenerazione, come il morbo di Alzheimer e le lesioni del midollo spinale.

I risultati sono stati sorprendenti in tutti i modelli animali, con collegamenti neuronali restaurati e miglioramenti nei test di memoria, di coordinamento e di movimento. Hanno visto il maggiore impatto nella lesione del midollo spinale, in cui la funzione motoria è stata restaurata per almeno 7-8 settimane dopo una singola iniezione nel sito di lesione.

Nel cervello, è stato osservato un impatto positivo delle iniezioni per un tempo più breve, fino ad appena circa una settimana nel modello di atassia. Di conseguenza, sono attualmente in fase di sviluppo versioni nuove e più stabili di CPTX.

La squadra avverte che è necessario molto più lavoro per scoprire se questi risultati nei topi sono applicabili agli esseri umani. Gli scienziati sono entusiasti che questi risultati dimostrano il concetto che le connessioni danneggiate possono essere ricreate e i principi descritti nella loro ricerca potrebbero essere usati per indagare su altri disturbi associati ad una ridotta connettività neuronale.

Radu Aricescu conclude:

“Ci sono molte incognite su come lavorano le organizzatrici sinaptiche nel cervello e nel midollo spinale, così siamo stati molto soddisfatti dei risultati che abbiamo visto.

"Abbiamo dimostrato che possiamo ripristinare le connessioni neurali che inviano e ricevono messaggi, ma lo stesso principio potrebbe essere usato per rimuovere le connessioni. Il lavoro apre la strada a molte applicazioni di riparazione e rimodellamento neuronale: è solo l'immaginazione che limita le potenzialità di questi strumenti“.

I risultati di un nuovo studio suggeriscono che i cambiamenti nello stile di vita possono aiutare a migliorare la cognizione degli anziani che hanno il declino cognitivo che precede la demenza.

Nello studio pubblicato nel Journal of the American Geriatrics Society, 119 individui over-65 con declino cognitivo sono stati randomizzati (= assegnati in modo casuale) a un gruppo di controllo o a un gruppo di intervento per 8 settimane.

Il gruppo di controllo ha ricevuto informazioni on-line relative alla demenza e ai fattori di rischio da stile di vita: dieta mediterranea, attività fisica e impegno cognitivo. I partecipanti sono stati istruiti a implementare queste informazioni nel loro stile di vita.

Il gruppo di intervento ha ricevuto le stesse informazioni on-line, oltre a dei componenti attivi per attuare queste informazioni nella loro vita: sessioni con un dietista, una sessione con un fisiologo dell'esercizio e allenamento cerebrale on-line.

Sui 6 mesi dello studio, i ricercatori hanno notato che i partecipanti al gruppo di intervento hanno migliorato il loro stile di vita e hanno ottenuto punteggi cognitivi più elevati rispetto a quelli del gruppo di controllo. I risultati suggeriscono che i cambiamenti basati sullo stile di vita possono modificare il corso del declino cognitivo.

“Sappiamo da tempo che i cambiamenti dello stile di vita come questi possono ridurre il rischio di demenza nella popolazione generale. Ciò che questo studio aggiunge è che con l'intervento giusto, le persone in situazione di declino cognitivo possono mantenere sufficiente neuroplasticità perché il loro cervello possa ‘rimbalzare’ dal declino“, ha detto il primo autore Mitchell McMaster, dottorando dell'Australian National University.

Una conseguenza comune del consumo cronicamente elevato di alcol è un declino della funzione cognitiva, che può anche progredire verso la demenza conclamata. Tuttavia, non abbiamo ancora capito pienamente come l'alcol danneggia il cervello.

Un gruppo di ricerca guidato da Stephan Listabarth della MedUni Vienna, ha sviluppato un'ipotesi per cui i depositi di ferro nel cervello, derivanti dalla carenza indotta da alcol di vitamina B1, possono essere considerati fattori chiave del declino cognitivo. Il lavoro è stato ora pubblicato su Alzheimer's and Dementia.

In Austria, circa il 5% della popolazione è alcol-dipendente dall'età di 15 anni in poi. Ciò significa che circa 365.000 persone sono colpite dalle conseguenze pericolose per la salute associate al consumo elevato di alcol. Una di queste conseguenze è un declino della funzione cognitiva, in particolare della memoria e dell'astrazione. Questo viene poi indicato come 'demenza legata all'alcol'. Tuttavia, non abbiamo ancora capito il meccanismo patogenetico esatto, vale a dire il modo in cui l'alcol danneggia il cervello.

I ricercatori Stephan Listabarth, Daniel König, Benjamin Vyssoki e Simon Hametner della MedUni Vienna, hanno ora avanzato un'ipotesi plausibile per spiegare il danno cerebrale indotto dall'alcol: il deterioramento cognitivo è causato da depositi di ferro nel cervello, ma la somministrazione di vitamina B1 potrebbe proteggere il cervello da questi depositi.

Sappiamo da varie malattie neurodegenerative che i depositi di ferro nel cervello sono responsabili dei danni al tessuto nervoso. Questi depositi si possono rilevare anche in regioni specifiche del cervello (come i gangli basali) nelle persone che bevono molto alcol.

L'ipotesi avanzata dagli autori dello studio ora offre anche una spiegazione del perché i depositi di ferro sono così diffusi in questo gruppo di pazienti: l'elevato consumo di alcol alza i livelli di ferro nel sangue e anche la carenza di vitamina B1 (tiamina), che, tra le altre cose, è importante per mantenere la barriera emato-encefalica. Se queste due situazioni coincidono, si deposita più ferro all'interno del cervello, portando in definitiva al danno ossidativo del tessuto.

La descrizione del nuovo ruolo della vitamina B1 in questo processo potrebbe rappresentare un enorme passo in avanti nella comprensione dello sviluppo dei danni neurologici connessi all'alcol e, in particolare, potrebbe offrire un nuovo punto di attacco per approcci preventivi e terapeutici. Sarebbe allora concepibile eseguire in futuro una continua sostituzione della vitamina B1, come misura preventiva.

I ricercatori ritengono che sarebbe anche utile valutare l'uso di farmaci per ridurre i livelli di ferro (per esempio i chelanti), come già fatto in altre malattie neurodegenerative. Gli autori del lavoro attuale hanno già iniziato a pianificare uno studio clinico prospettico per convalidare il rapporto di cui sopra tra dipendenza da alcool, carenza di vitamina B1 e depositi cerebrali di ferro e per fornire una base per ulteriori ricerche nel campo della demenza da alcol nel futuro.

I depositi di una proteina chiamata 'Medin', che è presente in quasi tutti gli anziani, riducono l'elasticità dei vasi sanguigni durante l'invecchiamento e quindi possono essere un fattore di rischio per la demenza vascolare.

Gli esperti del Centro tedesco per le malattie neurodegenerative (DZNE), e dell'Istituto Hertie for Clinical Brain Research (SAI) dell'Università di Tubinga, riferiscono sulla rivista scientifica PNAS di aver ottenuto questi risultati da studi su topi e dall'analisi di campioni di tessuti umani, e di considerare questi depositi dei bersagli per terapie future.

Quasi tutte le persone dopo i 50 anni hanno piccoli grumi della proteina Medin nelle pareti dei vasi sanguigni, secondo il dott. Jonas Neher, responsabile dello studio e scienziato del sito di Tübingen del DZNE e dell'HIH:

“Questi depositi sono apparentemente un effetto collaterale del processo di invecchiamento. Essi si trovano principalmente nell'aorta e nei vasi sanguigni della parte superiore del corpo, compresi quelli del cervello. Con grande sorpresa, nel nostro studio abbiamo potuto rilevare le particelle Medin non solo nei campioni di tessuto cerebrale di individui deceduti, ma anche nei topi vecchi, nonostante la vita limitata di questi animali“ .

La Medin è considerata problematica, perché appartiene ad un gruppo di molecole chiamate 'amiloidi' che sono spesso associate a condizioni patologiche. Un esempio importante è l'amiloide-beta, i cui aggregati sono coinvolti nell'Alzheimer. Ancora Neher:

“È ipotizzato da parecchio tempo che gli aggregati di Medin abbiano un effetto sfavorevole sui vasi sanguigni e che possano contribuire alle malattie vascolari. Studi recenti supportano questa ipotesi. Secondo questi risultati precedenti, gli anziani con demenza vascolare mostrano una maggiore quantità di depositi Medin rispetto agli individui sani“.

Capillari pigri

Tuttavia, nonostante questi segni sospetti, non c'era ancora la prova conclusiva che i grumi di proteine ​​sono effettivamente dannosi. Un gruppo di ricerca guidato da Neher è ora riuscito a dimostrarlo, in seguito alla loro scoperta che i depositi di Medin si formano anche nei topi che invecchiano.

Il loro studio è il risultato di uno sforzo di collaborazione che coinvolge anche scienziati di Francoforte, Monaco, Liverpool e Londra.

“Abbiamo studiato la velocità con cui possono dilatarsi i vasi sanguigni nel cervello. Per questo abbiamo messo a confronto topi anziani che hanno depositi Medin con topi ai quali è stata tolta geneticamente e quindi non sviluppano depositi di Medin“, ha detto Neher.

Tali studi sono difficili da condurre negli esseri umani, ha spiegato: “Quasi tutti gli anziani hanno aggregati di Medin. Pertanto, è quasi impossibile confrontare coetanei con e senza aggregati“.

Il gruppo di Neher ha osservato che i topi - un analogo degli esseri umani - mostrano quantità crescenti di particelle Medin nei vasi sanguigni, con l'avanzare dell'età. “In questo senso, il topo sembra imitare adeguatamente la situazione degli esseri umani”, ha detto Neher.

Nei topi i ricercatori hanno anche scoperto che, quando il cervello è attivo ed è necessario più apporto di sangue, i vasi sanguigni con depositi Medin si espandono più lentamente rispetto a quelli senza Medin ("I vasi cerebrali con Medin appaiono meno flessibili e quindi reagiscono più lentamente").

Però la capacità dei vasi di espandersi rapidamente è importante per la regolazione del flusso sanguigno e per dare al cervello un apporto ottimale di ossigeno e nutrienti, ha detto il ricercatore: “Se questa capacità è compromessa, può avere conseguenze di vasta portata per il funzionamento degli organi”.

I depositi di Medin sembrano quindi contribuire al deterioramento della funzione dei vasi sanguigni in età avanzata. “E questo è probabilmente non solo il caso nel cervello, perché i depositi ci sono anche in altri vasi sanguigni e potrebbero quindi portare non solo alla demenza vascolare, ma anche alle malattie cardiovascolari”.

Neher non può dare una risposta definitiva circa i meccanismi con cui le particelle Medin agiscono sui vasi sanguigni. Tuttavia, lui ha una teoria: “Sulla parete del vaso corrono fibre che permettono al vaso sanguigno di allargarsi e contrarsi. Poiché i depositi di proteine ​​sono incorporati nella parete del vaso, possono interferire con la funzione di queste fibre elastiche”.

Bersaglio terapeutico

La Medin deriva, in modo ancora sconosciuto, da una proteina più grande che è coinvolta nella formazione di nuovi vasi sanguigni, tra le altre cose. Neher dice:

“Se questa molecola precursore potesse essere stabilizzata con farmaci, potremmo modulare la produzione di Medin. In alternativa, si dovrebbe stimolare lo scioglimento  degli aggregati di Medin. Questo potrebbe aiutare a mantenere la salute vascolare e del cervello in età avanzata. Tuttavia, non ci sono tali farmaci disponibili in questo momento.

“È quindi importante vedere la Medin come fattore di rischio che quasi ogni anziano porta dentro di sé. Anche se la Medin colpisce davvero un grande gruppo di persone, finora ha ricevuto scarsa attenzione nella ricerca sulle terapie. I nostri risultati suggeriscono che dovrebbe passare di più sotto i riflettori“.

Che tu abbia contratto il COVID-19 o no, è probabile che il tuo cervello sia cambiato nel corso degli ultimi mesi. Il virus in se stesso può causare una serie di problemi neurologici, insieme con ansia e depressione. L'isolamento e la preoccupazione causata dalla pandemia possono allo stesso modo alterare la chimica del cervello e causare disturbi di umore.

Nella nostra nuova ricerca, pubblicata in Neuropsychopharmacology, abbiamo studiato come superare meglio i cambiamenti del cervello legati alla pandemia.

Cominciamo dall'infezione COVID-19

Oltre ai disturbi dell'umore, sintomi comuni comprendono affaticamento, mal di testa, perdita di memoria e problemi di attenzione. Ci può essere una serie di motivi per questi cambiamenti cerebrali, come l'infiammazione e gli eventi cerebrovascolari (una sindrome causata dalla interruzione della fornitura di sangue al cervello).

La ricerca suggerisce che il virus può accedere al cervello attraverso il bulbo olfattivo del prosencefalo, che è importante per il trattamento dell'odore. La perdita di olfatto è un sintomo in molti pazienti con COVID-19.

Nell'ambito del sistema responsabile dell'olfatto, il bulbo olfattivo invia le informazioni sull'olfatto che sono ulteriormente elaborate in altre regioni del cervello (tra cui amigdala, corteccia orbitofrontale e ippocampo), che hanno un ruolo importante nelle emozioni, nell'apprendimento e nella memoria.

Oltre ad essere collegato con molte altre regioni del cervello, il bulbo olfattivo è ricco di dopamina, che è importante per il piacere, la motivazione e l'azione. Può essere che nel cervello il COVID-19 alteri i livelli di dopamina e di altre sostanze chimiche, come la serotonina e l'acetilcolina, ma non possiamo dirlo ancora con certezza. Tutte queste sostanze chimiche sono note per essere coinvolte nell'attenzione, nell'apprendimento, nella memoria e nell'umore.

Questi cambiamenti nel cervello sono probabilmente responsabili dell'umore, della stanchezza e dei cambiamenti cognitivi che sono comunemente sperimentati dai pazienti COVID-19. Questo a sua volta può essere alla base dei sintomi riferiti di stress, ansia e depressione nei pazienti che hanno contratto il virus.

Ma non sono solo le persone che hanno contratto il virus COVID-19 ad avere sofferto di una maggiore ansia e depressione durante la pandemia. Anche l'eccessiva preoccupazione sul contrarre o diffondere il virus ad altri familiari, così come l'isolamento e la solitudine, possono cambiare la chimica del cervello.

Lo stress ripetuto è uno scatenante importante dell'infiammazione persistente del corpo, che può colpire anche il cervello, restringere l'ippocampo e quindi influenzare le nostre emozioni. Lo stress può anche influenzare i livelli di serotonina e cortisolo nel cervello, influenzando il nostro umore. Alla fine, questi cambiamenti possono causare sintomi di depressione e ansia.

Allenamento del cervello

La cosa buona del cervello, tuttavia, è che è incredibilmente plastico, e quindi mutevole e in grado di compensare i danni. Anche gravi condizioni, come la perdita di memoria e la depressione, possono essere migliorate facendo le cose che alterano la funzione del cervello e la sua chimica.

La nostra ricerca ha esaminato soluzioni promettenti per combattere i sintomi di stress, ansia e depressione, nei pazienti di COVID-19 e altri.

Sappiamo già che l'esercizio fisico e la meditazione di consapevolezza (tecniche che ci aiutano a stare nel presente) sono utili quando si tratta di combattere lo stress del cervello. In effetti, alcuni studi hanno dimostrato cambiamenti benefici, funzionali e strutturali, nella corteccia prefrontale del cervello (coinvolta nella pianificazione e nel processo decisionale), nell'ippocampo e nell'amigdala dopo l'allenamento alla consapevolezza.

Uno studio ha mostrato una maggiore densità della materia grigia (il tessuto che contiene la maggior parte dei corpi cellulari del cervello e un componente chiave del sistema nervoso centrale) nell'ippocampo sinistro dopo otto settimane di allenamento (in confronto ai controlli). È importante sottolineare che queste sono tutte regioni che sono interessate dal virus COVID-19.

Inoltre, l'allenamento cognitivo può contribuire anche a migliorare l'attenzione, la funzione della memoria e aumentare la motivazione. Coloro che hanno sintomi persistenti o gravi di salute mentale possono richiedere la valutazione clinica da parte di uno psicologo o psichiatra. In questi casi, ci sono trattamenti farmacologici e psicologici disponibili, come ad esempio antidepressivi o terapia cognitivo-comportamentale.

Dato che molti paesi non sono completamente usciti dal blocco, e sono molto in ritardo nell'accesso all'assistenza sanitaria, ci sono tecniche moderne promettenti come i dispositivi indossabili (inseguitori di attività) e le piattaforme digitali (applicazioni mobili), che possono essere facilmente integrate nella vita quotidiana,.

Ad esempio, gli inseguitori di attività sono in grado di monitorare cose come la frequenza cardiaca e i modelli di sonno, indicando quando chi l'indossa può beneficiare di attività come la meditazione, l'esercizio fisico o il sonno supplementare. Ci sono anche applicazioni che possono aiutare a ridurre i livelli di stress. Queste tecniche hanno probabilmente vantaggi per tutti, e possono aiutarci a promuovere una migliore capacità di recupero cognitivo e la salute mentale, preparandoci per futuri eventi critici come le pandemie globali.

Come società, dobbiamo anticipare le sfide future per la salute del cervello, la cognizione e il benessere. Dovremmo che usare queste tecniche nelle scuole per promuovere una resilienza permanente a partire dall'infanzia.

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Sopra: proteina Pom121 nei pori del nucleo di cellule cerebrali sane. Sotto: cellule cerebrali con la mutazione genetica che provoca SLA/demenza hanno meno di quella proteina, con conseguente interruzione dei percorsi di trasporto e morte della cellula. Fonte: Alyssa Coyne

I ricercatori stanno da tempo cercando di spiegare con precisione come la mutazione genetica più comune legata sia alla sclerosi laterale amiotrofica (SLA) che alla demenza frontotemporale provoca la morte delle cellule nervose. Ora, ricercatori della Johns Hopkins Medicine segnalano nuove evidenze che la mutazione distrugge lentamente un sistema di trasporto vitale di proteine, di enzimi e di altro materiale dentro e fuori del centro di controllo della cellula, un processo che alla fine uccide i neuroni nel cervello e nel midollo spinale.

I ricercatori dicono che questa scoperta, descritta on-line dal 15 luglio su Neuron, conferma il percorso come un bersaglio per sviluppare nuovi trattamenti per la SLA e per il 2°  tipo di demenza più diffuso.

La SLA, che colpisce circa 30.000 americani, è una malattia devastante in cui muoiono i neuroni coinvolti nel controllo dei muscoli e del movimento. Le persone con la malattia perdono lentamente la capacità di muoversi, deglutire e respirare. La demenza frontotemporale, che si stima affligga fino a 60.000 americani, è caratterizzata da sintomi simili al morbo di Alzheimer, privando la gente di memoria, capacità di apprendere, personalità e umori stabili.

Non ci sono trattamenti assodati per entrambe le malattie. La mutazione genetica C9orf72 (C9 in breve), è presente in circa il 40-50% delle persone con SLA ereditaria e circa il 12% delle persone con demenza frontotemporale ereditaria.

“Il modo in cui pensiamo che funzioni questa mutazione comune è come un primo graffio su una vettura nuova che, se lasciato andare nel corso del tempo, arrugginisce l'intera vettura fino a quando non funzionerà più”, dice Jeffrey Rothstein MD/PhD, direttore del Brain Science Institute e del Robert Packard Center for ALS Research e professore di neurologia alla Johns Hopkins University.

Il lavoro precedente del laboratorio di Rothstein aveva dimostrato che un meccanismo comune in molte malattie neurodegenerative, compresa la SLA, è l'interruzione del trasporto di enzimi, RNA e proteine ​​da e verso il nucleo delle cellule nervose, i centri di controllo contenenti il ​​codice genetico. Quando si blocca questo trasporto, i neuroni muoiono nel tempo. Queste piccole molecole si spostano attraverso migliaia di pori nel nucleo, complessi di pori doppiati del nucleo, ciascuno composto da 30 diversi tipi di blocchi di proteine, chiamati nucleoporine.

Nel tentativo di capire meglio il processo, il nuovo studio, guidato da Alyssa Coyne PhD, ricercatrice post-dottorato del laboratorio di Rothstein, ha aggiunto piccole etichette chimiche a 23 delle 30 proteine ​​nucleoporine, permettendo di vedere i pori del nucleo mediante microscopia a super-risoluzione.

Hanno poi confrontato il traffico dei pori nei neuroni sani con quello nei neuroni di persone con la mutazione C9 che provoca SLA / demenza. Nei neuroni C9, i ricercatori dicono di aver visto costantemente livelli molto più bassi di otto diverse nucleoporine, l'indizio che il poro mancava di parti di queste nucleoporine, causando interruzioni nei percorsi di trasporto in queste ultime cellule.

Usando strumenti standard di ingegneria cellulare, i ricercatori hanno aggiunto di nuovo ognuno degli otto geni nucleoporine per produrre livelli alti di proteine ​​nucleoporine, quindi hanno 'ricostruito' il poro nelle cellule C9 con la mutazione che provoca SLA / demenza. E hanno scoperto che ri-aggiungendo il gene che codifica la nucleoporina Pom121, si sono ripristinati anche i livelli di tutte le altre sette nucleoporine, e pure il trasporto di materiali cellulari dentro e fuori del nucleo.

“Normalmente, quando i neuroni C9 subiscono uno stress, muoiono. Tuttavia, quando abbiamo ri-aggiunto la Pom121 mancante, il poro è stato ‘ricostruito’, e i neuroni C9 non sono morti nemmeno sotto stress”, dice Rothstein.

Secondo i ricercatori, la Pom121 è una proteina strutturale che collega gli anelli interni ed esterni dei pori del nucleo e li ancora alla membrana nucleare.

In che modo la mutazione C9 della SLA/demenza causa questa lesione al poro del nucleo? La mutazione C9 della SLA / demenza è causata da una sequenza ripetuta nelle lettere DNA GGGGCC. Questa sequenza del DNA si converte in RNA che produce 'ripetizioni' del RNA, un processo anomalo che emette istruzioni per diverse proteine, anch'esse con sequenze proteiche ripetute. I ricercatori non sono certi se sono le ripetizioni del RNA o quelle della proteina a portare alla progressione successiva delle malattie, nota Rothstein.

Per vedere se la rottura dei pori del nucleo deriva dalle ripetizioni del RNA o da quelle della proteina nei neuroni con la mutazione C9 che causa SLA/demenza, i ricercatori hanno esaminato un tipo di neurone al quale era stata rimossa l'intera sequenza di DNA C9orf72. Senza questa sequenza di DNA, i neuroni non possono produrre le ripetizioni di RNA o di proteine ​​per conto proprio.

Hanno poi aggiunto varie combinazioni di ripetizioni di proteine e, anche se queste ripetizioni di proteine ​si ​raggruppavano nelle cellule, hanno trovato che le ripetizioni di proteine ​​non hanno influenzato i livelli di proteine ​​nucleoporine. Hanno quindi aggiunto separatamente ripetizioni di RNA in questi neuroni senza il DNA C9 e hanno scoperto la stessa riduzione delle proteine nucleoporine presente nei neuroni dei pazienti di SLA / demenza con la mutazione C9.

“Questo risultato conferma che dei farmaci che puntano le ripetizioni RNA nelle persone con la mutazione C9 possono essere un modo per trattare i pazienti con SLA o demenza frontotemporale, interferendo con il processo di «ruggine»”, spiega Coyne. “Quello che è promettente è che ci sono diversi farmaci negli studi clinici che puntano le ripetizioni RNA, legandosi a loro e abbattendole, per trattare la SLA”.