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Ricerche

Trovati 2 nuovi geni legati all'Alzheimer e i percorsi della malattia

Hippocampal transcriptome wide association

Un team di ricerca guidato da Chunshui Yu e Mulin Jun Li della Tianjin Medical University (Cina) ha scoperto due nuovi geni potenzialmente coinvolti nel morbo di Alzheimer (MA). Li ha identificati esplorando quali geni si accendevano e si spegnevano nell'ippocampo delle persone che avevano la malattia. I nuovi risultati del gruppo sono disponibili dal ​​25 febbraio su PLOS Genetics.


Il MA è un disturbo neurodegenerativo che comporta una demenza grave e la formazione di placche e grovigli proteici nel cervello. L'ippocampo, la parte del cervello coinvolta nella memoria, è una delle prime regioni a subire danni.


Per capire meglio quali geni contribuiscono alla progressione di questa malattia ereditabile, i ricercatori hanno identificato i geni espressi a livelli più alti o più bassi nell'ippocampo delle persone con la malattia, rispetto ai cervelli sani.


Hanno identificato 24 geni correlati al MA che sembrano avere un effetto nell'ippocampo, usando i dati precedenti di espressione genica e ippocampale. Molti geni erano già noti per il loro contributo alla malattia, come l'APOE, ma due erano sconosciuti, PTPN9 e PCDHA4. Inoltre, molti sono coinvolti nel processo biologico relativo al MA, come la formazione delle placche e la morte cellulare.


Il team di ricerca ha anche convalidato i risultati confrontando l'espressione genica delle due dozzine di geni nelle scansioni del cervello delle persone. Nel MA, il danno e la perdita dei neuroni provocano un restringimento dell'ippocampo, che può essere misurato attraverso la scansione medica. I ricercatori hanno stabilito che l'espressione di due dei geni è legata alle dimensioni dell'ippocampo e alla diagnosi di MA.


Nel complesso, i nuovi risultati ci permettono di capire meglio i meccanismi genetici e cellulari che causano la malattia. Il prossimo passo sarà indagare sui ruoli dei due nuovi geni e sul modo in cui contribuiscono a questa malattia devastante.


Gli autori aggiungono: "Lo studio identifica due nuovi geni associati al MA nel contesto del tessuto dell'ippocampo e rivela i percorsi neurobiologici candidati mediati dall'ippocampo, dall'espressione genica al MA".

 

 

 


Fonte: PLOS via ScienceDaily (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Nana Liu, Jiayuan Xu, Huaigui Liu, Shijie Zhang, Miaoxin Li, Yao Zhou, Wen Qin, Mulin Jun Li, Chunshui Yu. Hippocampal transcriptome-wide association study and neurobiological pathway analysis for Alzheimer’s disease. PLOS Genetics, 25 Feb 2021, DOI

Copyright: Tutti i diritti di testi o marchi inclusi nell'articolo sono riservati ai rispettivi proprietari.

Liberatoria: Questo articolo non propone terapie o diete; per qualsiasi modifica della propria cura o regime alimentare si consiglia di rivolgersi a un medico o dietologo. Il contenuto non rappresenta necessariamente l'opinione dell'Associazione Alzheimer OdV di Riese Pio X ma solo quella dell'autore citato come "Fonte". I siti terzi raggiungibili da eventuali collegamenti contenuti nell'articolo e/o dagli annunci pubblicitari sono completamente estranei all'Associazione, il loro accesso e uso è a discrezione dell'utente. Liberatoria completa qui.

Nota: L'articolo potrebbe riferire risultati di ricerche mediche, psicologiche, scientifiche o sportive che riflettono lo stato delle conoscenze raggiunte fino alla data della loro pubblicazione.


 

Scienziati coreani riconfermano la validità della perdita di odorato come segno di Alzheimer

lady smelling flowers

La disfunzione olfattiva, o perdita parziale dell'olfatto, è uno dei primi sintomi del morbo di Alzheimer (MA). Anche se sappiamo che l'accumulo della proteina amiloide-beta (Aβ) tossica nel cervello guida la progressione del MA, il suo coinvolgimento con i neuroni sensoriali olfattivi finora non era ancora chiaro.


Dei ricercatori coreani hanno ora scavato più a fondo nei meccanismi molecolari alla base della disfunzione olfattiva valutando cambiamenti comportamentali, fisiologici e anatomici in un topo modello del MA. Questi risultati potrebbero aiutare a rivelare obiettivi terapeutici per il MA.


La perdita di odore, o disfunzione olfattiva, è un'indicazione precoce del MA e appare in circa il 90% dei pazienti. Anche se la perdita dell'odorato è un sintomo importante, i pazienti con MA sono ancora in grado di riconoscere odori specifici e non perdono completamente il senso dell'odorato; ciò suggerisce un possibile coinvolgimento specifico per regione del centro olfattivo nel cervello.


L'Aβ, una proteina tossica che si accumula nel cervello, è un fattore noto nella patogenesi del MA ed è presente anche nel sistema olfattivo che controlla il senso dell'olfatto. Tuttavia, la patologia e i meccanismi della disfunzione olfattiva specifica del MA, che coinvolgono i neuroni sensoriali olfattivi (OSN, olfactory sensory neurons) erano finora poco chiari.


Per affrontare questa lacuna, un gruppo di ricercatori del DGIST (Corea) guidato dal prof. Cheil Moon, ha studiato più a fondo per comprendere i meccanismi neuronali sottostanti la disfunzione olfattiva nel MA. Parlando di quest'ultimo studio, che è stato recentemente pubblicato su Alzheimer’s Research and Therapy, il prof. Moon afferma:

"Eravamo particolarmente interessati alla degenerazione specifica della regione dei neuroni sensoriali nel sistema olfattivo durante la progressione del MA. Nel nostro nuovo studio, abbiamo studiato l'associazione tra fisiologia e comportamento olfattivo usando un topo modello di MA, per comprendere il coinvolgimento dei neuroni olfattivi nella patogenesi della malattia".


In questo studio, i ricercatori hanno usato un topo modello mutante che esprime livelli alti di Aβ ed esibisce dei deficit del sistema nervoso che simulano la patologia del MA. Hanno testato se i topi erano in grado di localizzare con l'odore del cibo nascosto e se potevano identificare e differenziare vari odori.


Hanno scoperto che i topi con MA richiedevano un tempo molto più lungo per cercare cibo ed esibivano una disfunzione olfattiva parziale. L'hanno ulteriormente confermato fisiologicamente usando un sensore basato sul calcio: hanno scoperto che i topi erano ricettivi a certi odori, ma non potevano identificarne altri a causa di deficit neuronali in aree specifiche del sistema olfattivo.


È interessante notare che, quando hanno scavato più a fondo, hanno scoperto che la proteina Aβ era distribuita in modo non uniforme nelle varie regioni anatomiche del sistema olfattivo. Inoltre, le regioni che esprimevano livelli più elevati di Aβ erano, in effetti, le regioni che avevano una bassa attivazione di OSN e un rilevamento minore di odori. Ciò mette in evidenza il ruolo dell'accumulo di Aβ specifico per regione nella disfunzione olfattiva.


Inoltre, i ricercatori hanno identificato difetti anatomici e un minor ricambio di neuroni, indice di minore proliferazione e di un tasso più alto di mortalità dei neuroni in regioni olfattive specifiche, che comprendono l'epitelio e il bulbo olfattivo, che probabilmente contribuiscono alla perdita di odorato.


Il prof. Moon conclude citando le implicazioni a lungo termine del lavoro:

"La perdita parziale dell'olfatto può essere una potenziale strategia diagnostica per l'individuazione precoce delle persone a rischio di sviluppo di MA. I risultati del nostro studio migliorano la comprensione dell'associazione tra la progressione del MA e l'accumulo di Aβ nel sistema olfattivo, che può rivelare ulteriormente interessanti obiettivi terapeutici".

 

 

 


Fonte: Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Gowoon Son, Seung-Jun Yoo, Shinwoo Kang, Ameer Rasheed, Da Hae Jung, Hyunjun Park, Bongki Cho, Harry Steinbusch, Keun-A Chang, Yoo-Hun Suh & Cheil Moon. Region-specific amyloid-β accumulation in the olfactory system influences olfactory sensory neuronal dysfunction in 5xFAD mice. Alzheimer's Research & Therapy, 4 Jan 2021, DOI

Copyright: Tutti i diritti di testi o marchi inclusi nell'articolo sono riservati ai rispettivi proprietari.

Liberatoria: Questo articolo non propone terapie o diete; per qualsiasi modifica della propria cura o regime alimentare si consiglia di rivolgersi a un medico o dietologo. Il contenuto non rappresenta necessariamente l'opinione dell'Associazione Alzheimer OdV di Riese Pio X ma solo quella dell'autore citato come "Fonte". I siti terzi raggiungibili da eventuali collegamenti contenuti nell'articolo e/o dagli annunci pubblicitari sono completamente estranei all'Associazione, il loro accesso e uso è a discrezione dell'utente. Liberatoria completa qui.

Nota: L'articolo potrebbe riferire risultati di ricerche mediche, psicologiche, scientifiche o sportive che riflettono lo stato delle conoscenze raggiunte fino alla data della loro pubblicazione.


 

Più proteine vegetali e meno carne rossa riducono morti precoci da demenza delle donne

fruits and salads

Mangiare più proteine vegetali e meno carne rossa può abbassare il rischio delle donne di morire per demenza, malattie cardiache e altre cause, secondo una nuova ricerca.


Lo studio, pubblicato il 24 febbraio sul Journal of the American Heart Association, ha trovato che le donne postmenopausa, che hanno ottenuto più proteine ​​dalle piante come tofu, noci, fagioli e piselli, avevano meno probabilità di sviluppare malattie cardiache o di morire prematuramente per qualsiasi causa, rispetto alle donne che mangiavano meno di questi cibi. E, più nello specifico, sostituire carne rossa, uova o latticini con le noci le ha aiutate anche a vivere più a lungo.


I risultati significano che le linee guida future sulla dieta dovrebbero considerare il tipo di proteine ​​che sono più sane, ha dichiarato in un comunicato stampa l'autore senior dello studio, il dott. Wei Bao, assistente professore di epidemiologia all'Università dello Iowa:

"Le attuali linee guida dietetiche si concentrano principalmente sulla quantità totale di proteine ​​e le nostre scoperte dimostrano che potrebbero esserci diverse influenze sulla salute dai diversi tipi di cibi proteici".


I ricercatori hanno analizzato l'alimentazione di oltre 100.000 donne dello studio nazionale Women's Health Initiative che avevano da 50 a 79 anni di età. Le donne sono state seguite per un massimo di 25 anni per vedere come l'alimentazione influenzava la loro salute a lungo termine.


Rispetto alle donne che hanno mangiato la quantità minore di proteine ​​vegetali, quelle che ne hanno mangiato di più nel  complesso avevano un rischio inferiore del 21% di morte per demenza, del 12% in meno di morte per malattia cardiaca e inferiore del 9% di morte per tutte le altre cause.


Mentre mangiare più pollo (rispetto a meno) ha abbassato il rischio di morire di demenza del 15%, coloro che hanno mangiato più carne rossa elaborata avevano un rischio più alto del 20% di morire di demenza rispetto a coloro che ne hanno mangiato il minimo.


Anche mangiare carne rossa non trasformata e latticini ha alzato il rischio di morire di malattia cardiovascolare: quelle che hanno mangiato più carne avevano il 12% in più di probabilità di morire e coloro che hanno mangiato più prodotti lattiero-caseari avevano l'11% di probabilità in più.


Mangiare molte uova ha prodotto risultati misti nella salute a lungo termine: le donne che hanno mangiato più uova avevano il 24% in più di probabilità di morire di malattia cardiovascolare e il 10% in più di probabilità di morire di cancro. Tuttavia, avevano una probabilità inferiore del 14% per morire di demenza.


I ricercatori hanno osservato che le proteine ​​non vengono assunte isolate, quindi i risultati dovrebbero essere considerati con altri fattori, come gli altri alimenti con cui sono serviti e come sono preparati. Secondo Bao:

"Non è chiaro nel nostro studio perché le uova erano associate a un rischio più elevato di morte cardiovascolare e per cancro. Potrebbe essere correlato al modo in cui le persone cucinano e mangiano le uova. Le uova possono essere preparate in diversi modi o combinate con altri cibi.

"Negli Stati Uniti, la gente di solito mangia uova sotto forma di uova fritte e spesso con altri cibi come la pancetta. Sebbene nell'analisi abbiamo tenuto conto con attenzione di molti potenziali fattori confondenti, è comunque difficile distinguere se le uova, altri cibi solitamente consumati con le uova, o anche fattori non dietetici relativi al consumo di uova possono portare all'aumento del rischio di morte cardiovascolare e di cancro".

 

 

 


Fonte: American Heart Association (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Yangbo Sun, Buyun Liu, Linda Snetselaar, Robert Wallace, Aladdin Shadyab, Candyce Kroenke, Bernhard Haring, Barbara Howard, James Shikany, Carolina Valdiviezo, Wei Bao. Association of Major Dietary Protein Sources With All‐Cause and Cause‐Specific Mortality: Prospective Cohort Study. Journal of the American Heart Association, 24 Feb 2021, DOI

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Persone con depressione e ansia possono sviluppare l'Alzheimer in età più giovane

Depression by Vamos8VoltaDepression by Vamos8Volta / Deviantart.com

La depressione è nota per aumentare il rischio di sviluppare il morbo di Alzheimer (MA). Ora un nuovo studio preliminare rilasciato il 24 febbraio 2021, riferisce che le persone con depressione possono iniziare a sperimentare sintomi di demenza circa due anni prima di quelli che non hanno la depressione.


Le persone con ansia che sviluppano il MA possono iniziare a sperimentare sintomi di demenza circa tre anni prima di quelli che non hanno ansia, secondo lo studio che sarà presentato al 73° incontro annuale virtuale dell'American Academy of Neurology dal 17 al 22 aprile 2021. L'autore senior dello studio Zachary Miller MD, dell'Università della California di San Francisco, ha detto:

"È necessaria più ricerca per capire l'impatto dei disturbi psichiatrici, come la depressione e l'ansia, sullo sviluppo del MA e se il trattamento e la gestione della depressione e dell'ansia possono prevenire o ritardare l'insorgenza della demenza per le persone suscettibili.

"Certamente non si sta dicendo che le persone con depressione e ansia svilupperanno necessariamente il MA, ma quelli con queste condizioni potrebbero considerare di discutere dei modi per promuovere la salute del cervello a lungo termine con il loro medico".


Oltre ai disordini psichiatrici più comuni (depressione e ansia), lo studio ha anche esaminato la storia di disturbo bipolare, di disturbo da stress post-traumatico e di schizofrenia. Delle 1.500 persone nello studio con MA, il 43% aveva una storia di depressione, il 32% di ansia, l'1,2% di disordine bipolare, l'1% di disturbo da stress post-traumatico e lo 0,4% di schizofrenia.


I ricercatori hanno anche trovato una diminuzione seriale nell'età in cui i sintomi sono iniziati per la prima volta, che raddoppiava con ogni diagnosi di disturbo psichiatrico aggiuntivo: le persone con un solo disordine hanno sviluppato sintomi circa 1,5 anni prima di quelli senza disturbi psichiatrici; quelli con due condizioni psichiatriche hanno sviluppato sintomi 3,3 anni prima di quelli senza condizioni; e quelli con tre o più disordini psichiatrici hanno sviluppato sintomi 7,3 anni prima di quelli senza tali condizioni.


Oltre a individuare la storia di uno qualsiasi di questi cinque disturbi psichiatrici, i ricercatori hanno anche esaminato le interazioni tra le malattie psichiatriche e altri fattori di rischio ben consolidati del MA, come l'ipertensione, il colesterolo alto e il diabete, insieme ai fattori che sono stati associati più di recente a un aumento del rischio di MA, come una malattia autoimmune o una storia di convulsioni.


I ricercatori hanno scoperto che le persone con depressione e ansia erano più propensi a essere femmine e coerenti con la loro età più giovane all'inizio e avevano meno fattori di rischio tipici del MA. Tuttavia, quelli con depressione avevano maggiori probabilità di avere anche una malattia autoimmune e quelli con ansia erano più propensi ad avere una storia di convulsioni.


Miller ha detto:

"Anche se questa associazione tra depressione e malattia autoimmune e convulsioni e ansia è piuttosto preliminare, ipotizziamo che la presenza di depressione in alcune persone potrebbe riflettere un maggiore onere di neuroinfiammazione.

"La presenza di ansia potrebbe indicare un maggiore grado di iper-eccitabilità neuronale, in cui le reti nel cervello sono sovra-stimolate, aprendo potenzialmente la strada a nuovi bersagli terapeutici per la prevenzione della demenza".


Una limitazione dello studio è che i dati sono stati ottenuti da un centro della memoria specializzato terzo e da una revisione retrospettiva di cartelle cliniche.

 

 

 


Fonte: American Academy of Neurology (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Emily Eijansantos, Isabel Allen, Jessica Deleon, Stephanie Grasso, Nicole Rogers, Rian Bogley, David Perry, Virginia Sturm, Howard Rosen, Lea Grinberg, William Seeley, Bruce Miller, Gil Rabinovici, Maria Gorno Tempini, Zachary Miller. History of Psychiatric Disease Inversely Correlates with Age of Onset in Alzheimer’s Disease. Abstract

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Scoperto il meccanismo molecolare di perdita delle sinapsi nell'Alzheimer

role of RAPGEF2 in Aβ oligomer induced synaptic degenerationSchema del ruolo della RAPGEF2 nella degenerazione sinaptica indotta dall'oligomero Aβ. (Fonte: KBRI)

 IL Korea Brain Research Institute (KBR) ha annunciato che il dott. Kea Joo Lee e il dott. You-Na Jang del gruppo di ricerca sui Circuiti Neurali hanno identificato la causa della perdita di sinapsi nel morbo di Alzheimer (MA): il meccanismo è l'espressione aberrante di RAPGEF2, una proteina sinaptica.


Lo studio è stato pubblicato in gennaio ​​2021 su Early View of Neuropathology and Applied Neurobiology.


Il MA rappresenta circa il 75% dei casi di demenza ed è il tipo più comune di malattia degenerativa cerebrale; è devastante perché la progressione della malattia può causare perdita di memoria, disturbo dell'umore, farfugliamento, confusione e movimento deteriorato.


Oggi, con il trattamento convenzionale, i pazienti di MA possono aspettarsi di vedere un miglioramento temporaneo dei sintomi, ma non esiste nulla che possa fermare o invertire la progressione. Sono invece enfatizzate delle strategie preventive, come esercizio fisico e apprendimento continuo.


Il MA è una condizione complicata che ha sempre ostacolato gli sforzi migliori per svelare il funzionamento interno della malattia. Nell'ipotesi principale, l'aggregazione anormale di proteine amiloide-beta (Aß) e tau è considerata la causa possibile della malattia. L'Aß è nota per degradare le sinapsi e guidare la disabilità cognitiva, come la perdita di memoria.


Nel lavoro che ha svelato i processi complessi con cui l'Aß porta alla perdita sinaptica, il dott. Kea Joo Lee e il suo team hanno studiato il tessuto cerebrale dei pazienti deceduti con MA e di topi modello modificati geneticamente per imitare la malattia, e hanno trovato che la "sovra-espressione della proteina RAPGEF2" è un fenomeno comune.


La RAPGEF2 (Rap Guanin Nucleotide Exchange Factor 2) è una proteina essenziale coinvolta in più percorsi biologici critici come il rimodellamento sinaptico, la plasticità neurale e lo sviluppo neurale dell'embrione.


Impiegando varie metodologie neurobiologiche che usano modelli di coltura cellulare neuronale e tessuto cerebrale dei topi modello di MA, i ricercatori sono arrivati ​​alla conclusione che "l'Aß facilita la sovra-espressione della proteina RAPGEF2", e che "la proteina RAPGEF2, a sua volta, attiva a valle gli effettori RAP2 e JNK provocando infine la perdita delle sinapsi".


È intrigante che la microscopia elettronica e i test comportamentali condotti dal team abbiano dimostrato che il silenziamento della RAPGEF2 ha un effetto preventivo sulla perdita di sinapsi e sul deterioramento cognitivo, anche in presenza di molta Aß.


Il significato potenziale di questi risultati è eccezionale. Capire così in dettaglio i meccanismi molecolari dietro il danno sinaptico che avviene nelle prime fasi del MA può essere inestimabile nello sviluppo di trattamenti per le malattie neurodegenerative, come la demenza, che continua ad essere una piaga per l'umanità, nonostante il progresso scientifico.

 

 

 


Fonte: Korea Brain Research Institute via EurekAlert! (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: You‐Na Jang, HoChung Jang, Gyu Hyun Kim, Jeong‐Eun Noh, Keun‐A Chang, Kea Joo Lee. RAPGEF2 mediates oligomeric Aβ‐induced synaptic loss and cognitive dysfunction in the 3xTg‐AD mouse model of Alzheimer’s disease. Neuropathology and Applied Neurobiology, 20 Dec 2020, DOI

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Diagnosi di Alzheimer con sensibilità termica: meno invasiva e costosa

burning dishtowel on kitchen burner

La diagnosi precoce del morbo di Alzheimer (MA) ha dimostrato di ridurre i costi e migliorare gli esiti dei pazienti, ma gli attuali approcci diagnostici possono essere invasivi e costosi. Uno studio recente, pubblicato sul Journal of Alzheimer's Disease, ha trovato un modo nuovo per identificare un alto potenziale di sviluppare il MA prima che appaiano i sintomi.


Ray Romano PhD/RN, dell'Università del Tennessee (UT), ha condotto la ricerca nel laboratorio congiunto con il professore associato Todd Monroe PhD/RN dell'Ohio State University, anch'egli laureato in scienze infermieristiche e il dott. Ronald Cowan MD/PhD, cattedra di psichiatria alla UT. Il dott. Romano ha detto: "C'è la reale necessità di trovare modi per diagnosticare il MA negli ambienti delle cure primarie, in cui la maggior parte dei pazienti è presente per la prima volta con preoccupazioni per la memoria".


La ricerca ha rilevato che le persone cognitivamente sane con un rischio genetico più alto di MA tardivo, hanno una sensibilità significativamente più bassa al dolore termico, ma avvertono più sgradevolezza per quel dolore, rispetto alle persone a rischio inferiore della malattia. Questi risultati suggeriscono che la percezione alterata del dolore potrebbe potenzialmente essere usata come biomarcatore del MA a tarda insorgenza, prima che emergano i sintomi.


La ricerca precedente aveva identificato uno specifico allele genetico (ApoE4) come marcatore associato ad una maggiore incidenza di sviluppo del MA tardivo. Nel suo studio, il dott. Romano è riuscito a identificare individui che erano cognitivamente sani ma avevano l'allele ApoE4. Quindi ha potuto determinare se le persone con l'allele ApoE4 rispondono in modo diverso agli stimoli dolorosi indotti sperimentalmente, rispetto a individui cognitivamente sani che non avevano questo allele.


Lo studio ha incluso 49 adulti cognitivamente sani da 30 a 89 anni di età. Dodici dei soggetti avevano l'allele ApoE4 e 37 no. Hanno avuto la valutazione delle differenze di gruppo nella soglia del dolore e dei sentimenti di sgradevolezza in risposta a stimoli termici indotti sperimentalmente. Il dott. Romano ritiene che questa sia la prima relazione del collegamento tra lo stato dell'allele ApoE4 e una risposta alterata al dolore in un campione cognitivamente sano di adulti, per l'intero arco di vita.


L'uso di questo biomarcatore per identificare le persone a rischio di MA prima dell'inizio dei sintomi gravi sarebbe molto meno invasivo rispetto ad altri metodi di diagnosi del MA, che includono punture lombari e scansioni con tomografia ad emissione di positrone (PET). Questi sono test costosi e non pratici nell'ambiente di assistenza primaria.


"In questo studio esplorativo, il dott. Romano ha dimostrato che gli adulti sani, con un gene specifico che predispone allo sviluppo del MA tardivo, sperimentano il dolore in modo diverso dalle persone senza il marcatore genetico", ha detto il dott. Monroe. "Per il seguito, dobbiamo esaminare i sistemi di dolore del cervello per determinare perché ciò avviene. Se gli studi futuri confermeranno l'attuale scoperta, potremmo infine arrivare a una rilevazione più precoce delle persone a rischio di sviluppare il MA, potendo contare su più opzioni di trattamento".

 

 

 


Fonte: IOS Press via EurekAlert! (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Raymond Romano, Michael Carter, Mary Dietrich, Ronald Cowan, Stephen Bruehl, Todd Monroe. Could Altered Evoked Pain Responsiveness Be a Phenotypic Biomarker for Alzheimer’s Disease Risk? A Cross-Sectional Analysis of Cognitively Healthy Individuals. Journal of Alzheimer's Disease, 2 Feb 2021, DOI

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Riattivare le cellule staminali invecchiate nel cervello

Stem cells in the mouse hippocampus in blueCellule staminali nell'ippocampo di topo (blu): con l'età, la capacità di formare nuovi neuroni diminuisce con il calo della proteina lamina B1 nel nucleo (rosso). Fonte: Khadeesh bin Imtiaz/UZH

Mentre le persone invecchiano, le cellule staminali neurali perdono la capacità di proliferare e produrre nuovi neuroni, portando a un calo delle funzioni della memoria. Ricercatori dell'Università di Zurigo hanno ora scoperto un meccanismo collegato all'invecchiamento delle cellule staminali, e che può essere riattivata la produzione di neuroni.


Le cellule staminali nel nostro cervello generano nuovi neuroni per tutta la vita, ad esempio nell'ippocampo. Questa regione del cervello ha un ruolo chiave per vari processi di memoria. Con l'aumento dell'età, e nei pazienti con Alzheimer, la capacità dell'ippocampo di creare nuovi neuroni diminuisce costantemente, e con essa, le sue funzioni della memoria.

 

Distribuzione del danno cellulare dipendente dall'età

Uno studio condotto dal gruppo di ricerca di Sebastian Jessberger, professore del Brain Research Institute dell'Università di Zurigo, mostra che la formazione di nuovi neuroni è compromessa con l'avanzare dell'età.


Le strutture proteiche nel nucleo delle cellule staminali neurali assicurano che le proteine ​​nocive che si accumulano nel tempo siano distribuite in modo non uniforme sulle due cellule figlie durante la divisione cellulare. Questo sembra essere una parte importante della capacità delle cellule di proliferare per un lungo periodo per mantenere la fornitura di neuroni.


Con l'avanzare dell'età, tuttavia, cambiano le quantità di proteine ​​del nucleo, con conseguente distribuzione difettosa delle proteine ​​nocive tra le due cellule figlie. Ciò si traduce in una diminuzione del numero di neuroni appena generati nel cervello dei topi anziani.


L'elemento centrale in questo processo è una proteina del nucleo chiamata lamina B1, i cui livelli diminuiscono con l'invecchiamento delle persone. Quando i ricercatori hanno aumentato i livelli di lamina B1 negli esperimenti con topi invecchiati, la divisione delle cellule staminali è migliorata e il numero di nuovi neuroni è cresciuto.


"Mentre invecchiamo, le cellule staminali in tutto il corpo perdono gradualmente la capacità di proliferare. Con la tecnologia di progettazione genetica e una tecnologia microscopica all'avanguardia, siamo riusciti a identificare un meccanismo associato a questo processo", afferma il dottorando e primo autore Khadeesh Bin Imtiiaz.

 

Fermare il processo di invecchiamento delle cellule staminali

La ricerca fa parte di diversi progetti in corso che mirano a riattivare le cellule staminali che invecchiano. La capacità di rigenerare il tessuto danneggiato generalmente diminuisce con l'età, influenzando così tutti i tipi di cellule staminali nel corpo.


"Anche se il nostro studio era limitato alle cellule staminali cerebrali, meccanismi simili possono avere un ruolo chiave in termini di processo di invecchiamento di altre cellule staminali", afferma Sebastian Jessberger.


Questi ultimi risultati sono un passo avanti importante per esplorare i cambiamenti dipendenti dall'età nel comportamento delle cellule staminali.


"Ora sappiamo che possiamo riattivare le cellule staminali che invecchiano nel cervello. La nostra speranza è che questi risultati un giorno contribuiscano ad aumentare i livelli di neurogenesi, ad esempio nelle persone anziane o in chi soffre di malattie degenerative come l'Alzheimer. Anche se questo potrebbe essere ancora molti anni in là nel futuro", afferma Jessberger.

 

 

 


Fonte: University of Zurich (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Muhammad Khadeesh bin Imtiaz, Baptiste Jaeger, Sara Bottes, Raquel Machado, Mojca Vidmar, Darcie Moore, Sebastian Jessberger. Declining lamin B1 expression mediates age-dependent decreases of hippocampal stem cell activity. Cell Stem Cell, 2021, DOI

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Paura di perdere la memoria pregiudica il benessere e la qualità di vita

watching photos memory loss

Una ricerca eseguita al Global Brain Health Institute (GBHI) del Trinity College (l'Università di Dublino) suggerisce che temere molto la demenza può danneggiare la fiducia degli anziani sulla loro memoria e il benessere generale.


Ad oggi, pochi studi hanno misurato l'impatto della paura legata alla demenza sul funzionamento giornaliero, nonostante la sua rilevanza clinica. In questo nuovo studio, pubblicato sulla rivista Aging and Mental Health, i ricercatori hanno cercato di capire se la paura degli anziani del declino della memoria poteva prevedere maggiori fallimenti della memoria e una qualità più scarsa di vita.


La dott.ssa Francesca Farina, ricercatrice sulla salute del cervello al GBHI, in collaborazione con ricercatori dell'Università di Cambridge, dell'Università di Maastricht e dell'Università Northwestern, ha sviluppato una nuova scala - chiamata 'paura di perdita della memoria' (FAM, Fear of Memory Loss) - per rilevare diversi componenti della paura relativi alla perdita di memoria.


Usando la scala, sono stati valutati anziani sani over-55 sulle diverse dimensioni della paura. Le domande hanno sondato paure specifiche, come diventare dipendenti dagli altri, essere trattati in modo diverso da amici o colleghi e perdere l'identità, così come le strategie per farvi fronte, come evitare situazioni sociali per la paura dell'imbarazzo.


I risultati dello studio hanno dimostrato che avere molta paura della demenza si è associato alla segnalazione di più vuoti di memoria e a una qualità inferiore di vita. In particolare, questi risultati erano indipendenti dalle prestazioni sui test di memoria e sul livello di ansia riferita. In altre parole, le paure della demenza avevano un'influenza negativa sulle convinzioni delle persone, indipendentemente dalle loro prestazioni sul test di memoria in laboratorio o da come valutavano i loro livelli di ansia.

 

Risultati chiave:

  • Una paura maggiore di perdere la memoria ha previsto significativamente una qualità inferiore di vita e l'aumento dei fallimenti della memoria auto-riferiti, dopo aver controllato le prestazioni di memoria oggettive e l'ansia generale.
  • Non c'era differenza nel livello di paura espresso tra quelli con e senza una storia familiare di demenza. Sebbene sorprendente, questo risultato è coerente con le evidenze di paura diffusa della demenza tra la popolazione generale.
  • Oltre la metà degli intervistati (57%) ha dichiarato di essere preoccupata di perdere la memoria e ha paura di come sarà trattata dagli altri se ciò accadesse.
  • La nuova scala FAM mette in evidenza il ruolo importante dei comportamenti di fuga nel mantenere la paura, insieme alla cognizione e alle esperienze soggettive.
  • Le scoperte hanno anche implicazioni sanitarie importanti. La paura della demenza è un processo psicologico che può essere modificato attraverso interventi come la psico-educazione e la psicoterapia.


I ricercatori propongono un modello preliminare di fuga dalla paura, in cui i cambiamenti percepiti della memoria diventano paura, che nel tempo crea fuga e ritiro sociale. Questa combinazione di paura e fuga ha un impatto negativo sul funzionamento quotidiano, che può deteriorare l'umore e il senso di sé.


Identificare i modi efficaci per sfidare le paure sulla demenza potrebbe dare benefici agli individui ​​e alla società. A livello singolo, ridurre la paura potrebbe portare a migliorare il modo in cui le persone vedono il funzionamento della loro memoria e la qualità di vita. A livello sociale, essere consapevoli e affrontare le paure sulla demenza contribuirebbe ad eliminare lo stigma associato alla condizione.


La dott.ssa Francesca Farina, prima autrice, ha dichiarato:

"Quasi l'80% del pubblico in generale è preoccupato di sviluppare la demenza, secondo il World Alzheimer Report 2019 e le prove suggeriscono anche che queste paure aumentano con l'età. Dato l'invecchiamento della popolazione globale e la visibilità crescente della demenza, è fondamentale che troviamo dei modi per affrontare le paure delle persone. Capire e affrontare queste paure servirà a promuovere la salute del cervello e il benessere e a ridurre lo stigma della società per le persone che vivono con la malattia e i loro caregiver".

 

 

 


Fonte: Trinity College Dublin (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Francesca Farina, M. Bennett, J. W. Griffith & B. Lenaert. Fear of memory loss predicts increased memory failures and lower quality of life in older adults: preliminary findings from a fear-avoidance of memory loss (FAM) scale. Aging & Mental Health, 9 Dec 2020, DOI

Copyright: Tutti i diritti di testi o marchi inclusi nell'articolo sono riservati ai rispettivi proprietari.

Liberatoria: Questo articolo non propone terapie o diete; per qualsiasi modifica della propria cura o regime alimentare si consiglia di rivolgersi a un medico o dietologo. Il contenuto non rappresenta necessariamente l'opinione dell'Associazione Alzheimer OdV di Riese Pio X ma solo quella dell'autore citato come "Fonte". I siti terzi raggiungibili da eventuali collegamenti contenuti nell'articolo e/o dagli annunci pubblicitari sono completamente estranei all'Associazione, il loro accesso e uso è a discrezione dell'utente. Liberatoria completa qui.

Nota: L'articolo potrebbe riferire risultati di ricerche mediche, psicologiche, scientifiche o sportive che riflettono lo stato delle conoscenze raggiunte fino alla data della loro pubblicazione.


 

Identificato il processo biochimico che causa la produzione di tau tossica

tau droplets inside TIA1 bigger dropletsImmagini al microscopio di gocce di tau all'interno di gocce di TIA1 più grandi. (Fonte: Peter Ash et al.)

La tau è una proteina che aiuta a stabilizzare lo scheletro interno delle cellule nervose (neuroni) nel cervello. Gruppi di proteine ​​tau tossiche, definiti oligomeri tau, guidano la progressione della malattia e la perdita di memoria nel morbo di Alzheimer (MA). Un nuovo studio mostra come si formano questi oligomeri tau e, di conseguenza, come possono essere impediti.


Il MA è una delle principali cause di malattia negli anziani e grava enormemente sul sistema sanitario. Gli scienziati sanno da molto tempo che due proteine ​​(amiloide-beta e tau) si raggruppano e si accumulano nel cervello dei pazienti affetti da MA, e questo accumulo è ritenuto la causa delle lesioni cellulari nervose che si traducono nella demenza.


La ricerca di questo studio, appena pubblicato su PNAS, si basa su un campo emergente della biologia, definito 'separazione di fase', che ha le radici nella scoperta che le proteine ​​formano gocce come 'olio nell'aceto'. L'autore senior Benjamin Wolozin MD/PhD, professore di farmacologia e terapia sperimentale, spiega:

"Abbiamo scoperto che le gocce contenenti TIA1, una proteina che vincola l'RNA, e che è collegata al MA (così come alla sclerosi laterale amiotrofica), fornisce la base per formare gli oligomeri tossici di tau".


Gli oligomeri di tau formano gocce all'interno delle goccioline di TIA1 e lo fanno selettivamente con la TIA1; altre proteine ​​vincolanti l'RNA non stimolano la formazione di gocce di tau o oligomeri tau. Ancora Wolozin:

"Questa ricerca mostra che la miscela tra tau e TIA1 produce oligomeri tau che sono molto letali per i neuroni. Questi risultati rispondono alla domanda fondamentale di come la tau diventa tossica. Fornisce anche uno strumento potente per individuare composti che possono inibire la formazione di oligomeri tau tossici".


I ricercatori hanno generato proteine ​​pure per fare esperimenti in una soluzione contenente solo i componenti specifici studiati. Poi hanno mescolato ​​insieme le proteine e hanno seguito la formazione di piccole gocce al microscopio.


Hanno scoperto, con sorpresa, che la tau forma goccioline all'interno di gocce di TIA1 più grandi, ma non in gocce di altre proteine. Hanno anche misurato la quantità di oligomeri tau tossici e hanno dimostrato che la tau nelle goccioline TIA1 aveva molti oligomeri tau tossici.


Secondo il dott. Wolozin, tau e TIA1 si presentano insieme nella patologia e la TIA1 è una delle poche proteine ​​vincolanti l'RNA che è geneticamente associata al MA. Egli crede che questa ricerca possa ora favorire la scoperta di farmaci e identificare composti che prevengono la formazione di oligomeri tau.

 

 

 


Fonte: Boston University (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Peter Ash, Shuwen Lei, Jenifer Shattuck, Samantha Boudeau, Yari Carlomagno, Maria Medalla, Bryce Mashimo, Guillermo Socorro, Louloua Al-Mohanna, Lulu Jiang, Muhammet Öztürk, Mark Knobel, Pavel Ivanov, Leonard Petrucelli, Susanne Wegmann, Nicholas Kanaan, Benjamin Wolozin. TIA1 potentiates tau phase separation and promotes generation of toxic oligomeric tau. PNAS, 2 Mar 2021, DOI

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Biomateriali stampati in 3D potrebbero creare neuroni per la medicina rigenerativa

Bundles of superstructured nanofibers enhance neuron growthFasci di nanofibre 'sovrastrutturate' possono migliorare la crescita dei neuroni.

Immagina che i chirurghi possano trapiantare neuroni sani in pazienti con malattie neurodegenerative o ferite del cervello e del midollo spinale. E immagina che possano 'far crescere' questi neuroni in laboratorio da cellule del paziente, usando un materiale sintetico e altamente bioattivo adatto per la stampa 3D.


Scoprendo un nuovo biomateriale stampabile che può imitare le proprietà dei tessuti cerebrali, ricercatori della Northwestern University sono ora più vicini a sviluppare una piattaforma in grado di trattare queste condizioni con la medicina rigenerativa.


Un ingrediente chiave della scoperta è la capacità di controllare i processi di auto-assemblaggio delle molecole all'interno del materiale, consentendo ai ricercatori di modificare la struttura e le funzioni dei sistemi dalla nanoscala alla scala delle caratteristiche visibili.


Il laboratorio di Samuel Stupp ha pubblicato nel 2018 uno studio sulla rivista Science che dimostrava che i materiali possono essere progettati con molecole altamente dinamiche, programmate per migrare su lunghe distanze e auto-organizzarsi per formare fasci di nanofibre 'sovrastrutturate' più grandi.


Ora, un gruppo di ricerca guidato da Stupp ha dimostrato che queste sovrastrutture possono aumentare la crescita dei neuroni, una scoperta importante che potrebbe avere implicazioni per le strategie di trapianto di cellule per le malattie neurodegenerative come il Parkinson e l'Alzheimer, nonché la lesione del midollo spinale.


"Questo è il primo esempio in cui siamo riusciti a controllare il fenomeno di rimaneggiamento molecolare che abbiamo riferito nel 2018 e usarlo per un'applicazione di medicina rigenerativa", ha detto Stupp, l'autore senior dello studio e direttore del Northwestern Simpson Querrey Institute. "Possiamo anche usare costrutti del nuovo biomateriale per aiutare a scoprire terapie e capire le patologie".


Lo studio è stato pubblicato il 22 febbraio sulla rivista Advanced Science.

 

Molecole che camminano e stampa 3D

Il nuovo materiale è stato creato mescolando due liquidi che diventano rapidamente rigidi come risultato di interazioni note in chimica come 'complessi ospitante-ospite', che imitano le interazioni chiave-serratura tra le proteine, e anche come risultato della concentrazione di queste interazioni in regioni a scala micrometrica attraverso la lunga migrazione di 'molecole che camminano'.


Le molecole agili coprono una distanza migliaia di volte più grande di loro stesse per unirsi in grandi sovrastrutture. Alla scala microscopica, questa migrazione provoca una trasformazione nella struttura, da ciò che sembra un gruppo di spaghetti, a fasci simili a una corda.


"I biomateriali tipici usati in medicina, come gli idrogel polimeri, non hanno le capacità di consentire alle molecole di autoassemblarsi e muoversi all'interno di questi gruppi", ha detto Tristan Clemons, associato di ricerca nel laboratorio di Stupp, e  primo coautore dello studio con Alexandra Edelbrock, ex studentessa del gruppo. "Questo fenomeno è unico dei sistemi che abbiamo sviluppato qui".


Inoltre, come le molecole dinamiche si spostano per formare sovrastrutture, si aprono grandi pori che consentono alle cellule di penetrare e interagire con segnali bioattivi che possono essere integrati nei biomateriali.


È interessante notare che le forze meccaniche della stampa 3D rompono le interazioni ospitante-ospite nelle sovrastrutture e inducono il materiale a fluire, ma può solidificarsi rapidamente in qualsiasi forma macroscopica, perché le interazioni vengono ripristinate spontaneamente dall’auto-assemblaggio. Ciò consente anche la stampa 3D di strutture con strati distinti che ospitano diversi tipi di cellule neurali, al fine di studiare le loro interazioni.

 

Segnalazione della crescita neuronale

Le proprietà bioattive e della sovrastruttura del materiale potrebbero avere vaste implicazioni per la rigenerazione dei tessuti. I neuroni sono stimolati da una proteina nel sistema nervoso centrale, chiamata 'fattore neurotrofico derivato dal cervello' (BDNF), che li aiuta a sopravvivere promuovendo le connessioni sinaptiche e permettendo loro di essere più plastici. Il BDNF potrebbe essere una terapia preziosa per i pazienti con malattie neurodegenerative e con ferite nel midollo spinale, ma queste proteine ​​degradano rapidamente nel corpo e sono costose da produrre.


Una delle molecole nel nuovo materiale integra una imitazione di questa proteina, che attiva il suo recettore chiamato Trkb, e il team ha scoperto che i neuroni penetrano attivamente tra i grandi pori e popolano il nuovo biomateriale quando è presente il segnale di imitazione. Ciò potrebbe anche creare un ambiente in cui i neuroni differenziati dalle cellule staminali derivate dal paziente maturano prima del trapianto.


Ora che il team ha applicato una prova di concetto ai neuroni, Stupp crede di poter irrompere in altre aree della medicina rigenerativa, applicando diverse sequenze chimiche al materiale. Semplici cambiamenti chimici nei biomateriali consentirebbero loro di fornire segnali per una vasta gamma di tessuti.


"La cartilagine e il tessuto cardiaco sono molto difficili da rigenerare dopo un infortunio o un attacco di cuore, e la piattaforma potrebbe essere usata per preparare questi tessuti in vitro da cellule derivate dal paziente", ha detto Stupps. "Questi tessuti potrebbero quindi essere trapiantati per aiutare a ripristinare le funzioni perse. Oltre a questi interventi, i materiali potrebbero essere usati per costruire organoidi per scoprire terapie o addirittura impiantati direttamente nei tessuti da rigenerare poiché sono biodegradabili".

 

 

 


Fonte: Lila Reynolds in Northwestern University (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Alexandra Edelbrock, Tristan Clemons, Stacey Chin, Joshua Roan, Eric Bruckner, Zaida Álvarez, Jack Edelbrock, Kristen Wek, Samuel Stupp. Superstructured Biomaterials Formed by Exchange Dynamics and Host–Guest Interactions in Supramolecular Polymers. Advanced Science, 2021, DOI

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Nuovo biomarcatore può prevedere l'Alzheimer anni prima dei sintomi

alzheimers amyloid plaquesUn aumento di GFAP nel sangue segnala la presenza di più amiloide-beta nel cervello.

Una proteina unica del cervello, misurata nel sangue, potrebbe essere usata per diagnosticare il morbo di Alzheimer (MA) decenni prima dello sviluppo dei sintomi, secondo una nuova ricerca della Edith Cowan University (ECU). Pubblicato su Translational Psychiatry, lo studio è il primo a scoprire che le persone con la 'proteina fibrillare acida della glia' (GFAP, glial fibrillary acidic protein) elevata nel sangue, hanno più amiloide-beta nel cervello, un indicatore noto di MA.


La GFAP è una proteina che è presente di norma nel cervello, ma viene rilasciata nel sangue quando il cervello è danneggiato all'inizio del MA, una malattia che colpisce oltre 35 milioni di persone nel mondo e la cui diagnosi attualmente comporta una scansione cerebrale o il test del fluido spinale.


Il ricercatore senior dello studio, il professor Ralph Martins AO dell'ECU, ha detto che la scoperta offre un nuovo percorso promettente per la diagnosi precoce:

"I biomarcatori del sangue stanno diventando un'alternativa entusiasmante ai metodi esistenti, costosi e invasivi, per diagnosticare il MA. Il biomarcatore GFAP potrebbe essere usato per sviluppare un test del sangue semplice e veloce per rilevare se una persona ha un rischio alto di sviluppare il MA.

"La diagnosi precoce è fondamentale per consentirci di implementare interventi medici e di stile di vita che possono aiutare a ritardare la progressione della malattia e dare alle persone più tempo prima che emergano i sintomi".

 

Un passo avanti

Il MA è una condizione cerebrale degenerativa che può svilupparsi silenziosamente negli anni; porta al declino della memoria e alla perdita di capacità di pensiero. Non c'è una cura conosciuta. Secondo il prof. Martins, lo sviluppo di un esame del sangue precoce per la malattia sarà rivoluzionario:

"La tecnologia per rilevare i biomarcatori si è sviluppata rapidamente, quindi penso che nei prossimi anni inizieremo a vedere gli esami del sangue diagnostici per l'Alzheimer.

"L'attuale scansione cerebrale e i test di puntura lombare sono costosi e invasivi e non ampiamente disponibili per la popolazione generale. Un esame del sangue potrebbe aprire possibilità di diagnosi precoce per milioni di persone e quindi abilitare interventi più tempestivi".

 

Speranze future

Lo studio ha coinvolto 100 australiani da 65 a 90 anni senza sintomi di MA. Il prof. Martins ha detto che è necessaria ulteriore ricerca per comprendere la GFAP nel MA:

"Gli studi longitudinali potranno darci più informazioni su come la GFAP si collega alla progressione del MA, consentendoci di determinare quando emergeranno i sintomi."


Il prof. Martins fa anche parte di un grande studio che esplora interventi per il MA, con l'obiettivo finale di trovare farmaci e fattori di stile di vita che possono fermare o ritardare lo sviluppo della malattia:

"Le tecniche di diagnosi e le tecniche di intervento vanno di pari passo; se potessimo usare i biomarcatori del sangue per rilevare presto il MA, potremmo anche intervenire prima".

 

 

 


Fonte: Edith Cowan University (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Pratishtha Chatterjee, Steve Pedrini, Erik Stoops, Kathryn Goozee, Victor Villemagne, Prita Asih, Inge Verberk, Preeti Dave, Kevin Taddei, Hamid Sohrabi, Henrik Zetterberg, Kaj Blennow, Charlotte Teunissen, Hugo Vanderstichele, Ralph Martins. Plasma glial fibrillary acidic protein is elevated in cognitively normal older adults at risk of Alzheimer’s disease. Translational Psychiatry, 2021, DOI

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Proteine legate all'Alzheimer eliminate dai capillari del cervello

Amyloid deposits blue in mouse brain tissueDepositi di amiloide (blu) nel tessuto cerebrale di topo e nei vasi sanguigni vengono ridotti dopo il trattamento con un anticorpo che punta la proteina APOE (a destra), rispetto a un anticorpo placebo (a sinistra).

Con l'avanzare dell'età, una proteina cerebrale normale chiamata amiloide-beta (Aβ) spesso inizia a formare placche amiloidi dannose nel cervello. Tali placche possono essere il primo passo verso la demenza di Alzheimer. Quando si formano intorno ai vasi sanguigni nel cervello, una condizione chiamata angiopatia amiloide cerebrale, le placche aumentano anche il rischio di ictus.


Diversi anticorpi che puntano le placche amiloidi sono stati studiati come trattamenti sperimentali per il morbo di Alzheimer (MA). Tali anticorpi possono anche avere il potenziale di trattare l'angiopatia amiloide cerebrale, sebbene non siano ancora stati valutati negli studi clinici. Ma tutti gli anticorpi anti-amiloide che hanno ridotto con successo le placche amiloidi negli studi clinici di MA possono anche causare un preoccupante effetto collaterale: un aumento del rischio di gonfiore cerebrale e sanguinamento.


Ora, ricercatori della Washington University di St. Louis hanno identificato un anticorpo che, nei topi, rimuove le placche amiloidi dal tessuto cerebrale e dai vasi sanguigni senza aumentare il rischio di sanguinamento cerebrale. L'anticorpo punta un componente minore delle placche amiloidi, l'apolipoproteina E (APOE). I risultati, pubblicati il ​​17 febbraio su Science Translational Medicine, suggeriscono un approccio potenzialmente più sicuro per rimuovere le placche amiloidi dannose, come un modo per trattare il MA e l'angiopatia amiloide cerebrale.


"I ricercatori di MA stanno cercando da decenni terapie che riducano l'amiloide nel cervello, e ora che abbiamo alcuni candidati promettenti, scopriamo che c'è questa complicazione", ha detto l'autore senior David Holtzman MD, professore e capo del Dipartimento di Neurologia. “Ciascuno degli anticorpi che rimuove le placche amiloidi negli studi clinici è leggermente diverso, ma tutti hanno questo problema, in misura maggiore o minore. Abbiamo adottato un approccio diverso puntando l'APOE e sembra essere efficace nel rimuovere l'amiloide, sia dal tessuto cerebrale che dai vasi sanguigni, evitando questo effetto collaterale potenzialmente pericoloso".


L'effetto collaterale, chiamato ARIA (amyloid-related imaging abnormalities, anomalie di scansione correlate all'amiloide), è visibile sulle scansioni cerebrali. Tali anomalie indicano gonfiore o sanguinamento nel cervello causati da infiammazione e possono portare a mal di testa, confusione e persino convulsioni. Negli studi clinici degli anticorpi anti-amiloide, circa il 20% dei partecipanti sviluppa ARIA, sebbene non tutti abbiano sintomi.


Gli anticorpi anti-amiloide agiscono allertando il sistema immunitario della presenza di materiale indesiderato (placche amiloidi) e dirigendo la squadra di pulizia (cellule infiammatorie chiamate microglia) a eliminare tali detriti. ARIA sembra essere il risultato di una risposta infiammatoria troppo entusiasta.


Holtzman e la prima autrice, la dottoranda Monica Xiong, sospettavano che un anticorpo che punta solo una parte minore della placca amiloide potrebbe suscitare una risposta più contenuta, eliminando le placche sia dal tessuto cerebrale che dai vasi sanguigni senza causare ARIA.


Fortunatamente, avevano uno di questi anticorpi a portata di mano: un anticorpo chiamato HAE-4 che punta una forma specifica di APOE umano poco presente nelle placche amiloidi e che innesca la rimozione delle placche dal tessuto cerebrale. Per determinare se l'HAE-4 rimuove anche l'amiloide dai vasi sanguigni del cervello, i ricercatori hanno usato topi geneticamente modificati con geni umani dell'amiloide e dell'APOE4, una forma di APOE associata ad un rischio più alto di MA e di angiopatia amiloide cerebrale.


Questi topi sviluppano placche amiloidi abbondanti nel tessuto cerebrale e nei vasi sanguigni cerebrali prima circa dei sei mesi di vita. Insieme a Holtzman e Xiong, il gruppo di ricerca comprendeva, tra gli altri, i coautori Hong Jiang PhD, scienziato senior nel laboratorio di Holtzman e Gregory Zipfel MD, professore distinto di chirurgia neurologica e capo del dipartimento di neurochirurgia.


Gli esperimenti hanno mostrato che con 8 settimane di trattamento con HAE-4, i topi hanno avuto una riduzione delle placche amiloidi nel tessuto cerebrale e nei vasi sanguigni cerebrali. Il trattamento ha anche migliorato significativamente la capacità dei vasi sanguigni del cervello di dilatarsi e restringersi su richiesta, un segno importante di salute vascolare.


Le placche amiloidi nei vasi sanguigni del cervello sono pericolose perché possono portare a blocchi o rotture che causano ictus. I ricercatori hanno confrontato il numero di emorragie cerebrali nei topi trattati per 8 settimane con HAE-4 o aducanumab, un anticorpo anti-amiloide che è attualmente nella fase 3 di studi clinici per il MA. I topi avevano un livello basale di minuscole emorragie cerebrali a causa della loro predisposizione genetica all'accumulo di amiloide nei vasi sanguigni. Ma l'aducanumab ha aumentato significativamente il numero di sanguinamenti, al contrario dell'HAE-4.


Ulteriori indagini hanno rivelato che sia HAE-4 che aducanumab hanno inizialmente suscitato contro le placche amiloidi delle risposte immunitarie che erano simili in forza. Ma i topi trattati con l'anticorpo anti-APOE hanno risolto l'infiammazione entro due mesi, mentre l'infiammazione persisteva nei topi trattati con l'anticorpo anti-amiloide.


"Alcune persone soffrono di angiopatia amiloide cerebrale e non contraggono mai la demenza di MA, ma possono invece avere un ictus", ha detto Holtzman. "Un accumulo di amiloide nei vasi sanguigni del cervello può essere gestito controllando la pressione sanguigna e altre cose, ma non esiste un trattamento specifico per questo. Questo studio è entusiasmante perché non solo mostra che possiamo trattare la condizione in un modello animale, ma potremmo essere in grado di farlo senza gli effetti collaterali che minano l'efficacia di altre terapie anti-amiloide".

 

 

 


Fonte: Tamara Bhandari in Washington University in St. Louis (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Monica Xiong, Hong Jiang, Javier Remolina Serrano, Ernesto Gonzales, Chao Wang, Maud Gratuze, Rosa Hoyle, Nga Bien-Ly, Adam Silverman, Patrick Sullivan, Ryan Watts, Jason Ulrich, Gregory Zipfel, David Holtzman. APOE immunotherapy reduces cerebral amyloid angiopathy and amyloid plaques while improving cerebrovascular function. Science Translational Medicine, 17 Feb 2021. DOI

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Trovati cambiamenti della materia bianca nella demenza frontotemporale

Brain with all the white matter tractsTratti di sostanza bianca evidenziati in un cervello.

Le aree di danno cerebrale chiamate 'iperintensità della sostanza bianca' sono di solito collegate a problemi di salute vascolare, e anche al morbo di Alzheimer (MA). Ora un nuovo studio, pubblicato online su Neurology® dal 17 febbraio 2021, ha dimostrato che le iperintensità della sostanza bianca si trovano anche nella demenza frontotemporale.


La demenza frontotemporale, che spesso colpisce le persone con meno di 65 anni, ha come risultato principale i cambiamenti di personalità e di comportamento, e i problemi con il linguaggio, piuttosto che di memoria.


"Nella demenza frontotemporale ci aspettavamo di vedere quantità di iperintensità della sostanza bianca simili al MA, ma in realtà abbiamo trovato livelli più elevati nelle persone con demenza frontotemporale", ha detto l'autore senior dello studio Ramón Landin-Romero PhD, dell'Università di Sydney in Australia. "Ci aspettavamo anche di vedere che le persone con una malattia più grave avrebbero avuto più iperintensità della sostanza bianca, indipendentemente dalla malattia, ma questo era vero solo nelle persone con demenza frontotemporale".


Lo studio ha coinvolto 64 persone con demenza frontotemporale, 65 con MA e 66 senza demenza, che hanno avuto scansioni cerebrali e altri test. I partecipanti sono stati seguiti in media per due anni. Le informazioni sull'autopsia erano disponibili per 13 persone con demenza frontotemporale e per 5 con MA.


I ricercatori hanno scoperto che il volume totale di iperintensità della sostanza bianca nel cervello era maggiore nelle persone con demenza frontotemporale rispetto a quelle con MA o al gruppo di controllo sano. Il volume medio di iperintensità della sostanza bianca nelle persone con demenza frontotemporale era di 0,76 millilitri (mL) rispetto a 0,40 mL nelle persone con MA e a 0,12 mL nelle persone senza demenza.


La quantità di iperintensità della sostanza bianca era associata alla gravità della demenza frontotemporale di una persona, compresa la gravità dei sintomi e delle difficoltà quotidiane, ma non era associata a fattori di rischio vascolare come l'ipertensione e il colesterolo alto, come era stato previsto.


"In generale, le iperintensità della sostanza bianca sono state associate a questi fattori di rischio vascolare, quindi questi risultati suggeriscono che le iperintensità della sostanza bianca sono in parte indipendenti dai fattori vascolari e sono associate alla perdita progressiva di integrità cerebrale, più specificamente alla perdita di cellule cerebrali, a causa di demenza frontotemporale", ha detto Landin-Romero. "L'iperintensità della sostanza bianca dovrebbe essere vista come una caratteristica fondamentale della demenza frontotemporale e del MA che può contribuire a problemi cognitivi, non semplicemente un marcatore di malattia vascolare".


I ricercatori hanno anche scoperto che quantità maggiori di iperintensità della sostanza bianca in alcune aree del cervello erano associate a prestazioni cognitive peggiori. Ad esempio, sia nella demenza frontotemporale che nel MA, l'aumento dell'iperintensità della sostanza bianca nel corpo calloso, un fascio di fibre della materia bianca che collega gli emisferi destro e sinistro del cervello, si è associato a problemi di attenzione.


Una limitazione dello studio era che le informazioni sull'autopsia erano disponibili solo per un piccolo numero di casi, quindi non si è potuta determinare la causa molecolare sottostante l'iperintensità della sostanza bianca per i partecipanti.

 

 

 


Fonte: American Academy of Neurology (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Katharine Huynh, Olivier Piguet, John Kwok, Carol Dobson-Stone, Glenda Halliday, John Hodges, Ramón Landin-Romero. Clinical and Biological Correlates of White Matter Hyperintensities in Patients with Behavioral-variant Frontotemporal Dementia and Alzheimer Disease. Neurology, 17 Feb 2021, DOI

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Cervello dei SuperAger resiste ai grovigli di proteine che portano all'Alzheimer

superager reading book

Un nuovo studio eseguito alla Northwestern University (Chicago) ha mostrato che i SuperAger cognitivi resistono allo sviluppo di grovigli fibrosi in una regione del cervello correlata alla memoria e che sono noti per essere marcatori del morbo di Alzheimer (MA).


I grovigli sono costituiti dalla proteina tau, che tiene insieme le strutture che trasportano i nutrienti all'interno della cellula nervosa. Questi grovigli interrompono il sistema di trasporto della cellula, ostacolando la comunicazione nel neurone e impedendo ai nutrienti di svolgere il loro particolare lavoro all'interno della cellula. Il risultato finale della formazione dei grovigli è la morte della cellula.


"I risultati suggeriscono che la resistenza alla degenerazione tau legata all'età, nella corteccia, potrebbe essere un fattore che contribuisce alla conservazione della memoria nei SuperAger", ha detto la prima autrice dello studio Tamar Gefen, assistente professoressa di psichiatria e scienze comportamentali alla Northwestern University.


I 'SuperAger', un termine coniato al Northwestern Mesulam Center for Cognitive Neurology and Alzheimer's Disease, sono individui unici con più di 80 anni che mostrano una capacità eccezionale di memoria, a un livello coerente con individui 20/30 anni più giovani. Al centro, i SuperAger vengono valutati ogni anno e possono scegliere di donare il loro cervello per la valutazione postmortem da parte degli scienziati della Northwestern.


Questo studio, pubblicato su Cerebral Cortex il 17 febbraio 2021, ha calcolato la quantità di placche amiloidi e di grovigli neurofibrillari contenenti tau in una parte del cervello che è fortemente responsabile della memoria, nota come corteccia entorinale, in 7 SuperAger, confrontati con 6 coetanei cognitivamente sani. I risultati hanno mostrato un numero significativamente inferiore di grovigli nella corteccia entorinale dei SuperAger rispetto a quelli dei controlli cognitivamente sani, con una differenza quasi tripla.


La Gefen ha detto:

"Questa scoperta ci aiuta a identificare meglio i fattori che possono contribuire alla conservazione della memoria nella vecchiaia. La nostra ricerca ha evidenziato che ci sono gradienti di vulnerabilità alla morte cellulare nel cervello.

"Gli individui con una compromissione significativa della memoria a causa del MA hanno mostrato quasi 100 volte più grovigli nella corteccia entorinale rispetto ai SuperAger. Esiste una forte relazione tra i grovigli tau e la perdita di memoria, e questi risultati in una coorte unica di SuperAger potrebbero guidare la ricerca in una nuova direzione".


Le caratteristiche seminali del MA sono le placche amiloidi e i grovigli neurofibrillari contenenti tau rilevati all'autopsia nel cervello degli individui dopo la morte. Anche se queste placche e grovigli si trovano più comunemente nel cervello di coloro che hanno problemi di memoria, sono presenti anche in anziani cognitivamente sani, ma con distribuzione più limitata.


Poiché di solito l'avanzare dell'età è associato al declino delle capacità di memoria e all'aumento del rischio di sviluppare il MA, il centro esamina i SuperAger per capire meglio cosa sta succedendo nel loro cervello. Lo studio ha anche scoperto che non c'erano differenze significative nella densità di placche amiloidi nei SuperAger rispetto a coetanei cognitivamente sani.


"Molti ricercatori pensano da tempo che le placche amiloidi siano fattori di perdita di memoria, ma non è quello che abbiamo trovato", ha detto la Gefen.


Lei vuole esplorare l'interazione tra genetica e ambiente/stile di vita, e il loro impatto collettivo a livello cellulare, nel cervello postmortem dei SuperAger:

"Perché le cellule della memoria sono selettivamente vulnerabili ai grovigli, tanto per cominciare? Cosa c'è nell'ambiente cellulare del cervello dei SuperAger che sembra proteggerli dai grovigli? I comportamenti dei SuperAger stanno in qualche modo costruendo resistenza nel cervello?"

"Per rispondere a queste domande, possiamo studiare i componenti molecolari, biochimici e genetici di queste cellule specifiche di memoria, nei SuperAger, che sono di solito danneggiate dal MA. E, certamente, dobbiamo considerare le loro narrazioni personali (storia, inclinazioni, comportamenti, culture) per trarre conclusioni sui loro profili neuroanatomici unici".

 

 

 


Fonte: Northwestern University via EurekAlert! (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Tamar Gefen, Allegra Kawles, Beth Makowski-Woidan, Janessa Engelmeyer, Ivan Ayala, Payam Abbassian, Hui Zhang, Sandra Weintraub, Margaret E Flanagan, Qinwen Mao, Eileen H Bigio, Emily Rogalski, M Marsel Mesulam, Changiz Geula. Paucity of Entorhinal Cortex Pathology of the Alzheimer’s Type in SuperAgers with Superior Memory Performance. Cerebral Cortex, 17 Feb 2021, DOI

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Nota: L'articolo potrebbe riferire risultati di ricerche mediche, psicologiche, scientifiche o sportive che riflettono lo stato delle conoscenze raggiunte fino alla data della loro pubblicazione.


 

Persone con e senza Alzheimer hanno una soglia diversa per la rivascolarizzazione, ma gli esiti sono simili

Mayo surgery

Il rischio di mortalità e nuovo ricovero dopo una procedura di rivascolarizzazione elettiva (programmata) per la coronaropatia è simile per le persone con e senza morbo di Alzheimer (MA), ma le persone con MA avevano esiti peggiori dopo una procedura di emergenza, secondo un nuovo studio dell'Università della Finlandia Orientale.


Studi precedenti avevano studiato l'efficacia della rivascolarizzazione nelle persone con disturbi cognitivi, ma solo in termini di esiti a breve termine e nell'ambito di cura acuta, e non avevano tenuto conto anche dell'elettività. Come negli studi precedenti, le persone con MA hanno avuto una probabilità inferiore del 76% di sottoporsi a una procedura di rivascolarizzazione, e solo un terzo delle procedure erano elettive, rispetto al 48,6% delle procedure elettive nel gruppo di confronto senza MA.


Le persone con MA avevano un rischio più elevato di mortalità nell'unità procedurale e un tasso di mortalità di 1,42 volte durante il periodo di 3 anni, rispetto alle persone senza MA. Tuttavia, i rischi erano simili per le procedure elettive nelle persone con e senza MA.


Nelle analisi i ricercatori hanno controllato le caratteristiche socio-demografiche, la comorbidità, l'uso di statine, la durata del ricovero e il supporto richiesto alla dimissione. I risultati erano simili per entrambi i tipi studiati di procedura di rivascolarizzazione: la chirurgia di bypass dell'arteria coronarica e gli interventi coronarici percutanei.


Queste osservazioni su un tasso inferiore di rivascolarizzazioni elettive, e di esiti comparabili dopo le procedure di rivascolarizzazione, indicano una soglia diversa delle procedure elettive rispetto a quelle di emergenza, e una selezione molto diversa per le persone con disturbi cognitivi importanti.


Lo studio è stato condotto nell'ambito dello studio Medication Use and Alzheimer’s Disease (MEDALZ), in una coorte che comprendeva 70.718 finlandesi con MA residenti in comunità e una coorte di confronto abbinata. Questo studio ha esaminato solo persone che non avevano avuto alcuna rivascolarizzazione precedente, ed è stato pubblicato su The Journals of Gerontology: Series A.

 

 

 


Fonte: University of Eastern Finland (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Mai Vu, Marjaana Koponen, Heidi Taipale, Raimo Kettunen, Sirpa Hartikainen, Anna-Maija Tolppanen, Coronary Revascularization and Postoperative Outcomes in People With and Without Alzheimer’s Disease, The Journals of Gerontology: Series A, 2021, DOI

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Scoperti collegamenti precoci tra rischio cardiovascolare e metabolismo cerebrale

hypertension closed associated with reduced brain metabolism Il team di ricerca ha scoperto che l'ipertensione è il fattore di rischio cardiovascolare modificabile più importante con una associazione stretta a un metabolismo cerebrale ridotto.

Il collegamento tra malattie cardiovascolari e deterioramento cognitivo iniziano anni prima dell'apparizione dei primi sintomi clinici di entrambe le condizioni, secondo uno studio condotto al Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC), in collaborazione con Santander Bank ed esperti di neuroscansioni del Barcelonaβeta Brain Research Center (BBRC).


Gli investigatori hanno identificato un legame tra il metabolismo nel cervello, il rischio cardiovascolare e l'aterosclerosi nella mezza età, anni prima dell'apparizione dei sintomi [del deterioramento cognitivo].


Il rapporto, pubblicato sul Journal of American College of Cardiology, è importante perché suggerisce che l'intervento in una condizione modificabile (malattia cardiovascolare) potrebbe prevenire lo sviluppo della demenza, una malattia per la quale non c'è attualmente alcuna cura.


Il dott. Valentín Fuster del CNIC e direttore generale del Mount Sinai Heart, responsabile medico dell'ospedale Mt Sinai, e autore senior dello studio, ha spiegato che

"anche se tutti conoscono l'importanza di prendersi cura di noi stessi e di controllare i fattori di rischio cardiovascolare per evitare un infarto, l'associazione di questi stessi fattori di rischio con il declino cognitivo può aumentare la consapevolezza della necessità di acquisire abitudini sane dalle prime fasi della vita".


In più, i risultati confermano ancora una volta l'importanza di attuare strategie di prevenzione cardiovascolare primaria nella mezza età, come approccio terapeutico prezioso per rallentare o addirittura fermare le alterazioni cerebrali che potrebbero contribuire al futuro declino cognitivo.

 

Deterioramento cognitivo

Le fasi avanzate della malattia vascolare e della demenza spesso sono presenti insieme, ma fino ad ora questa associazione non era stata documentata nelle fasi precedenti. Lo studio coordinato dal CNIC e guidato dalla dott.ssa Marta Cortés Canteli, dimostra che in mezza età, anni prima che appaiono segnali clinici, l'aterosclerosi e i fattori di rischio cardiovascolare già mostrano un'associazione con un metabolismo basso nelle regioni cerebrali implicate nel futuro sviluppo della demenza, Soprattutto del morbo di Alzheimer (MA).


Le fasi avanzate delle malattie neurodegenerative e vascolari spesso coesistono, e le ricerche negli ultimi anni hanno stabilito stretti legami tra il declino cognitivo e un certo numero di fattori di rischio cardiovascolare, come ipertensione, obesità e colesterolo alto.


Usando le scansioni avanzate con tomografia a emissioni di positrone (PET), il team di ricerca ha quantificato il metabolismo del cervello in più di 500 partecipanti allo studio PESA-CNIC-Santander. I partecipanti avevano un'età media di 50 anni e nessun sintomo, ma avevano già prove di aterosclerosi nelle arterie.


Il PESA-CNIC-Santander, diretto dal dott. Valentín Fuster, è uno studio prospettico di oltre 4.000 partecipanti asintomatici di mezza età, che sono valutati in modo esaustivo dal 2010 per rilevare la presenza e la progressione dell'aterosclerosi subclinica. Il nuovo studio rivela un legame tra un rischio elevato di evento cardiovascolare e un basso metabolismo del cervello.


"Quando il metabolismo cerebrale declina, la capacità del cervello di gestire eventi avversi può essere compromessa. A seconda dell'area cerebrale interessata, questo può portare a una serie di problemi specifici", ha spiegato la prima coautrice dello studio dott.ssa Cortés Cantés, ricercatrice e docente del CNIC.

 

Rischio cardiovasolare

"Abbiamo scoperto che un rischio cardiovascolare più alto in individui apparentemente sani di mezza età è associato a un metabolismo minore del cervello nelle regioni parito-temporali coinvolte nella memoria spaziale e semantica e in vari tipi di apprendimento", ha detto la dott.ssa Cortés Canteli.


Il dott. Juan Domingo Gispert, capo del gruppo neuroscansione del BBRC, ha osservato che "le aree cerebrali che mostrano un basso metabolismo nei partecipanti con un rischio cardiovascolare più elevato sono le stesse aree colpite nel MA, suggerendo che questi individui potrebbero avere una vulnerabilità più alta a questa malattia".


"Pensiamo che i fattori di rischio cardiovascolari che influenzano le grandi arterie che trasportano il sangue dal cuore al cervello influenzino anche i vasi capillari nel cervello", ha affermato il dott. Fuster.


Lo studio è il più grande del suo tipo fatto finora su una popolazione sana di mezza età e potrebbe segnalare un cambiamento di paradigma nella comprensione dei legami tra malattia vascolare e cerebrale, affermano gli autori. Tra i fattori di rischio cardiovascolare modificabili associati più strettamente a una riduzione del metabolismo cerebrale, gli investigatori hanno visto l'effetto più grande con l'ipertensione.


"Abbiamo scoperto che gli stessi fattori di rischio che danneggiano il cuore e le grandi arterie, e in particolare l'ipertensione, sono legati strettamente al calo del metabolismo del cervello anni prima dell'apparizione dei sintomi", ha affermato il Dr. Fuster.

 

Placche aterosclerotiche

Il team di ricerca ha anche scoperto che un numero più elevato di placche nelle arterie carotidee, che portano il sangue al cervello, si associava al minor metabolismo cerebrale nelle aree del sistema limbico e nel lobo parietale, entrambe intimamente collegate allo sviluppo del MA.


"Il prossimo passo sarà determinare se le persone con aterosclerosi subclinica nelle arterie carotidee e dal basso metabolismo cerebrale a 50 anni di età, procedono verso il declino cognitivo 10 anni dopo", ha detto il dottor Cortés Canteli.


Il dott. Juan Domingo Gispert ha osservato che "esistono prove abbondanti che collegano i fattori di rischio cardiovascolare e il MA. Se potessimo capire più precisamente questa relazione nelle fasi asintomatiche della malattia, potremmo progettare nuove strategie per prevenire il MA, replicando il successo delle attuali strategie per prevenire le malattie cardiovascolari".


Questi risultati saranno uno stimolo importante per l'attuazione delle strategie di intervento precoce per ridurre l'incidenza del declino cognitivo nella vecchiaia.

 

 

 


Fonte: CNIC-Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares Carlos III (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Marta Cortes-Canteli, Juan Domingo Gispert, Gemma Salvadó, Raquel Toribio-Fernandez, Catarina Tristão-Pereira, Carles Falcon, Belen Oliva, Jose Mendiguren, Leticia Fernandez-Friera, Javier Sanz, Jose M. Garcia-Ruiz, Antonio Fernandez-Ortiz, Javier Sanchez-Gonzalez, Borja Ibanez, José Luis Molinuevo, Valentin Fuster. Subclinical Atherosclerosis and Brain Metabolism in Middle-Aged Individuals: The PESA Study. J Am Coll Cardiol, 2021, DOI

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Un 'ascensore attorcigliato' potrebbe essere la chiave per capire le malattie neurologiche

glutamate transporter in our cellsSimulazione al computer del trasportatore del glutammato nelle nostre cellule, creata con immagini di microscopia elettronica criogenica. Fonte: Shashank Pant

Un team internazionale guidato dall'Università di Sydney ha rivelato, con uno studio pubblicato su Nature, la forma di una dei più importanti macchinari molecolari delle nostre cellule, il trasportatore del glutammato, contribuendo a spiegare come comunicano tra loro le nostre cellule cerebrali.


I trasportatori del glutammato sono minuscole proteine ​​sulla superficie di tutte le nostre cellule, che aprono e chiudono i segnali chimici che hanno un grande ruolo nel garantire che le comunicazioni da una cellula all'altra avvengano in sicurezza. Sono anche coinvolti nella segnalazione dei nervi, nel metabolismo, nell'apprendimento e nella memoria.


I ricercatori hanno visualizzato i trasportatori con un dettaglio mirabile, usando la microscopia elettronica criogenica (cryo-EM), mostrando che assomigliano a un 'ascensore attorcigliato' incorporato nella membrana cellulare. Questa scoperta apre, per la prima volta al mondo, un intero nuovo campo di possibilità per studiare se i difetti nei trasportatori potrebbero essere la ragione di malattie neurologiche come l'Alzheimer.


"La prima volta che ho visto l'immagine è stato incredibile, ha rivelato così tanto su come funziona questo trasportatore e ha chiarito anni di ricerca precedente", afferma la dottoranda Ichia Chen, prima autrice sullo studio.

 

Trasportatore multitasking

Con un lavoro durato sette anni, ricercatori in Australia e Stati Uniti sono riusciti a 'fotografare' la struttura del trasportatore del glutammato, analizzando migliaia di immagini intrappolate in un sottile strato di ghiaccio, con il cryo-EM, un microscopio altamente sensibile che ha reso possibile questa ricerca.


Il cryo-EM può rendere visibile ciò che è invisibile all'occhio nudo, usando fasci di elettroni per fotografare molecole biologiche. I risultati confermano anche i sospetti che avevano i ricercatori da un po' di tempo, che i trasportatori del glutammato fanno multi-tasking (svolgono più compiti contemporanei).


L'autrice senior prof.ssa Renae Ryan dalla Scuola di Scienze Mediche, Facoltà di Medicina e Salute, ha detto:

"Usando il cryo-EM, abbiamo scoperto per la prima volta come questi trasportatori possono fare multitasking, eseguire la doppia funzione di spostare le sostanze chimiche (come il glutammato) attraverso la membrana cellulare, e allo stesso tempo di consentire agli ioni di acqua e cloruro di passare.

"Questi macchinari molecolari usano un meccanismo di torsione davvero interessante, simile a un ascensore, per spostare il loro carico attraverso la membrana cellulare. Ma hanno anche la funzione aggiuntiva di consentire agli ioni di acqua e cloruro di attraversare la membrana cellulare. Stiamo studiando queste due funzioni da un po' di tempo, ma fino ad ora non eravamo mai riusciti a spiegare come i trasportatori lo facevano. Usando una combinazione di tecniche, che comprendono crio-EM e simulazioni al computer, abbiamo catturato questo stato raro, dove possiamo osservare entrambe le funzioni accadere allo stesso tempo.

"Capire come funzionano i macchinari molecolari nelle nostre cellule ci consente di interpretare i difetti di questi macchinari negli stati di malattia e ci dà anche indizi su come potremmo puntare terapeuticamente questi macchinari".

 

Cruciale per colmare il divario nelle malattie

Mappare in dettaglio la struttura del trasportatore del glutammato potrebbe essere uno strumento cruciale per i ricercatori per capire come funziona il nostro corpo e il meccanismo che sottende alcune malattie. I difetti del trasportatore del glutammato sono stati collegati a molte malattie neurologiche come l'Alzheimer e l'ictus.


Ciò include malattie rare come l'atassia episodica, una malattia che influisce sul movimento e determina una paralisi periodica, causata da una perdita incontrollata di cloruro attraverso il trasportatore del glutammato nelle cellule cerebrali.


"Comprendere la struttura del trasportatore del glutammato, che controlla il flusso normale di cloruro, potrebbe aiutare a progettare farmaci che possono 'otturare' il canale di cloruro nell'atassia episodica", afferma il primo coautore dott. Qianyi Wu.

 

 

 


Fonte: University of Sydney (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Ichia Chen, Shashank Pant, Qianyi Wu, Rosemary Cater, Meghna Sobti, Robert Vandenberg, Alastair Stewart, Emad Tajkhorshid, Josep Font & Renae Ryan. Glutamate transporters have a chloride channel with two hydrophobic gates. Nature, 17 Feb 2021, DOI

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Studio genetico sui Corpi di Lewy supporta i legami con l'Alzheimer e il Parkinson

lewy body dementia linked to alzheimer and parkinsonUno studio condotto ai NIH ha scoperto che le sequenze di 5 geni possono aiutare a determinare se una persona soffrirà di demenza da corpi di Lewy, una malattia cerebrale devastante. Fonte: Scholz lab, NIH

In uno studio guidato da ricercatori dei National Institutes of Health (NIH), gli scienziati hanno scoperto che cinque geni possono avere un ruolo fondamentale nel determinare se una persona soffrirà di demenza da Corpi di Lewy, un disordine devastante che riempie il cervello di ciuffi di depositi proteici anormali chiamati Corpi di Lewy, che sono anche un segno distintivo del Parkinson.


I risultati, pubblicati su Nature Genetics, non solo supportarono i legami della malattia al Parkinson, ma suggeriscono anche che le persone che hanno la demenza da Corpi di Lewy possono condividere profili genetici simili a chi ha il morbo di Alzheimer (MA).


"La demenza da Corpi di Lewy è un disordine cerebrale devastante per il quale non abbiamo trattamenti efficaci. I pazienti sembrano spesso soffrire il peggio sia del MA che del Parkinson. I nostri risultati supportano l'idea che questo possa dipendere dal fatto che la demenza da Corpi di Lewy è causata da uno spettro di problemi presenti in entrambi gli altri disordini", ha detto Sonja Scholz MD/PhD, ricercatrice del National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS) e autrice senior dello studio. "Speriamo che questi risultati formino una base per comprendere la malattia e sviluppare nuovi trattamenti".


Lo studio è stato guidato dal gruppo della Scholz e dai ricercatori del laboratorio di Bryan Traynor MD/PhD, investigatore senior del National Institute on Aging (NIA) dei NIH.


La demenza da Corpi di Lewy di solito colpisce le persone dopo i 65 anni. I primi segni della malattia includono allucinazioni, sbalzi d'umore e problemi di pensiero, movimento e sonno. I pazienti che inizialmente hanno problemi cognitivi e comportamentali di solito ricevono la diagnosi di demenza da Corpi di Lewy, ma a volte ricevono quella errata di MA. In alternativa, molti pazienti, inizialmente diagnosticati con Parkinson, possono poi avere difficoltà di pensiero e umore causate dalla demenza da Corpi di Lewy. In entrambi i casi, mentre la malattia peggiora, i pazienti acquisiscono gravi disabilità e possono morire entro 8 anni dalla diagnosi.


Un corpo crescente di prove suggerisce che la genetica può avere un ruolo nel disturbo e che alcuni casi possono essere ereditati. Gli scienziati hanno scoperto che alcuni di questi casi rari possono essere causati da mutazioni nel gene dell'alfa-sinucleina (SNCA), la proteina principale dei Corpi di Lewy. Ulteriori studi hanno scoperto che anche le varianti del gene dell'Apolipoproteina E (APOE), che hanno un ruolo nel MA, possono averne uno nella demenza da Corpi di Lewy.


"Rispetto ad altri disturbi neurodegenerativi, sappiamo molto poco delle forze genetiche che stanno dietro la demenza da Corpi di Lewy", ha detto il dott. Traynor. "Per capirne di più, abbiamo studiato l'architettura genetica della demenza da Corpi di Lewy".


Per farlo, hanno confrontato le sequenze cromosomiche del DNA di 2.981 pazienti con demenza da Corpi di Lewy con quelle di 4.931 coetanei sani di controllo. Sono stati raccolti campioni dai partecipanti con antenati europei in 44 siti: 17 in Europa e 27 in tutto il Nord America. Il sequenziamento del DNA è stato guidato da Clifton Dalgard PhD e dai ricercatori dell'American Genome  Center, un gruppo di laboratori di avanguardia della Uniformed Services University of the Health Sciences e supportato dall'Henry M. Jackson Foundation for the Advancement of Military Medicine.


Inizialmente, hanno scoperto che le sequenze di cinque geni dei pazienti con demenza da Corpi di Lewy erano spesso diverse da quelle dei controlli, suggerendo che questi geni possono essere importanti. È stata la prima volta che due dei geni (BIN1 e TMEM175) sono stati implicati nella malattia. Questi geni possono anche avere legami con il MA e il Parkinson. Gli altri tre geni (SNCA, APOE e GBA) erano già implicati da studi precedenti, e quindi hanno rafforzato l'importanza dei geni nella demenza da Corpi di Lewy.


I ricercatori hanno anche visto differenze negli stessi cinque geni quando hanno confrontato le sequenze di DNA di altri 970 pazienti con demenza da Corpi di Lewy con un nuovo gruppo di 8.928 soggetti di controllo, confermando i risultati iniziali.


Ulteriori analisi hanno suggerito che i cambiamenti nell'attività di questi geni possano portare alla demenza e che il gene GBA potrebbe avere un'influenza particolarmente forte sulla malattia. Il gene codifica le istruzioni della beta-glucosilceramidasi, una proteina che aiuta il sistema di riciclaggio delle cellule a scomporre i grassi zuccherati. I ricercatori hanno scoperto che sia le varianti comuni che quelle rare nel gene GBA sono legate alla demenza da Corpi di Lewy.


"Questi risultati offrono un elenco di cinque geni che sospettiamo fortemente abbiano un ruolo nella demenza da Corpi di Lewy", ha affermato il dott. Traynor.


Infine, per esaminare i legami apparenti tra la demenza da Corpi di Lewy e altre malattie neurodegenerative, i ricercatori hanno analizzato i dati di studi precedenti sul MA e sul Parkinson. Hanno scoperto che i pazienti con i profili genetici di questo studio avevano maggiori possibilità di soffrire di MA o Parkinson rispetto ai coetanei di controllo. Queste previsioni sono rimaste valide anche dopo aver abbassato il potenziale impatto dei geni che causano il MA e il Parkinson, come l'APOE e la SNCA. È interessante notare che i profili di rischio genetico del MA, da un lato, o del Parkinson dall'altro, non si sovrapponevano.


"Sebbene MA e Parkinson siano disturbi molecolari e clinicamente diversi, i nostri risultati supportano l'idea che i problemi che causano tali malattie possano essere presenti anche nella demenza da Corpi di Lewy", ha affermato la dott.ssa Scholz. "La sfida che affrontiamo nel trattamento di questi pazienti sta determinando quali problemi specifici causano la demenza. Speriamo che studi come questo possano aiutare i medici a trovare trattamenti precisi per le condizioni di ogni paziente".


Per aiutare questo sforzo, il team ha pubblicato i dati della sequenza del genoma provenienti dallo studio sul database di Genotipi e Fenotipi (dbGaP), un sito internet della National Library of Medicine che i ricercatori possono interrogare liberamente per trovare nuove informazioni sulle cause della demenza da Corpi di Lewy e di altri disturbi.

 

 

 


Fonte: NIH/National Institute of Neurological Disorders and Stroke (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Ruth Chia, Marya Sabir, ..., Bryan Traynor, Sonja Scholz. Genome sequencing analysis identifies new loci associated with Lewy body dementia and provides insights into the complex genetic architecture. Nature Genetics, February 15, 2021, DOI

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Differenze nell'andatura potrebbero prevedere il tipo di declino cognitivo e Alzheimer

gait predicts cognitive decline

Dei ricercatori canadesi sono i primi a studiare come diversi modelli di andatura degli anziani potrebbero diagnosticare più accuratamente diversi tipi di demenza e identificare il morbo di Alzheimer (MA).


Il nuovo studio di un team di ricerca canadese, guidato dai ricercatori del Lawson Health Research Institute di London e della Western University, ha valutato i modelli di cammino e la funzione cerebrale di 500 partecipanti attualmente iscritti a studi clinici. Le loro scoperte sono pubblicate su Alzheimer's & Dementia: the Journal of the Alzheimer's Association.


"Da molto tempo ci sono le prove che i problemi cognitivi, come la cattiva memoria e la disfunzione esecutiva, possono essere predittori di demenza. Ora, stiamo vedendo che le prestazioni motorie, in particolare il modo in cui cammini, può aiutare a diagnosticare diversi tipi di condizioni neurodegenerative", afferma il dott. Manuel Montero-Odasso, scienziato del Lawson e professore nella facoltà di medicina della Western University.


Il dott. Montero-Odasso è famoso in tutto il mondo per la sua ricerca sul rapporto tra mobilità e declino cognitivo nell'invecchiamento. Come capo del team Mobilità, Esercizio e Cognizione (MEC) di London, è un pioniere di nuovi approcci diagnostici e trattamenti per prevenire e combattere la demenza precoce.


Questo studio ha confrontato le menomazioni dell'andatura nello spettro cognitivo, comprendo persone con disabilità cognitiva soggettiva, malattia di Parkinson, lieve decadimento cognitivo, MA, demenza da Corpi di Lewy e demenza frontemporale, nonché controlli cognitivamente sani.


Sono stati identificati quattro modelli indipendenti dell'andatura: ritmo, passi, variabilità e controllo posturale. Solo un'elevata variabilità dell'andatura si è associata a prestazioni cognitive inferiori e ha identificato il MA con una precisione del 70%. La variabilità dell'andatura è l'insieme delle fluttuazioni del passo-dopo-passo, nella distanza e nel tempo, che ci sono quando camminiamo.


"Questa è la prima prova forte che mostra che la variabilità dell'andatura è un indicatore importante per i processi che si verificano in aree del cervello collegate al deterioramento cognitivo e al controllo motorio" nota il dott. Frederico Perruccini-Faria, assistente di ricerca del Lawson e postdottorato alla Western, che è il primo autore dello studio. "Abbiamo dimostrato che un'elevata variabilità dell'andatura, come indicatore di questa disfunzione cognitivo-corticale, può distinguere in modo affidabile il MA rispetto ad altri disturbi neurodegenerativi".


Quando c'è una disfunzione cognitivo-corticale, è danneggiata la capacità della persona di eseguire più compiti allo stesso tempo, come parlare mentre si cammina o tagliare le verdure mentre si chiacchiera in famiglia.


Avere una variabilità dell'andatura come indicatore motorio del declino cognitivo e di tipi diversi di condizioni, potrebbe consentire di valutare l'andatura come test clinico, ad esempio con pazienti che usano la tecnologia indossabile.


"Vediamo la variabilità dell'andatura in modo simile all'aritmia. I fornitori di assistenza sanitaria potrebbero misurarla nei pazienti in clinica, proprio come valutano il ritmo cardiaco con l'elettrocardiogramma"
, aggiunge il dott. Montero-Odasso.

 

 

 


Fonte: Lawson Health Research Institute (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Frederico Pieruccini‐Faria, Sandra Black, Mario Masellis, Eric Smith, Quincy Almeida, Karen Li, Louis Bherer, Richard Camicioli, Manuel Montero‐Odasso. Gait variability across neurodegenerative and cognitive disorders: Results from the Canadian Consortium of Neurodegeneration in Aging (CCNA) and the Gait and Brain Study. Alzheimer's & Dementia, 2021, DOI

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Identificato un nuovo farmaco [potenziale] per curare l'Alzheimer

mighty hormones

Un gruppo di ricerca dell'Università Pablo de Olavide ha scoperto che gli ormoni steroidei, gli stessi che regolano processi come i cambiamenti associati alla pubertà, influenzano lo sviluppo del morbo di Alzheimer (MA). Questa scoperta ha portato a identificare un farmaco (STX64) per trattare questa malattia neurodegenerativa del sistema nervoso centrale.


Lo studio, che è stato appena pubblicato sulla rivista scientifica
Nature Communications, è stato guidato dal ricercatore della UPO dott. Manuel J. Muñoz (Dipartimento di Biologia Molecolare e Ingegneria Biochimica), che sviluppa il suo lavoro di ricerca al Centro Andaluso per la Biologia dello Sviluppo (centro congiunto tra CSIC, UPO e Junta de Andalucía).


Il lavoro di ricerca è iniziato studiando dei vermi minuscoli, l'organismo modello
Caenorhabditis elegans, ai quali è stato indotto il MA. Durante lo studio hanno scoperto che alcuni ormoni steroidei modificati, a cui è stato aggiunto un gruppo solfato, hanno migliorato i sintomi di questa malattia nel nematode. Questa modifica negli ormoni steroidei con il gruppo solfato avviene naturalmente attraverso l'azione di due tipi di proteine ​​presenti in tutti gli animali, le sulfotransferasi che aggiungono solfato e le solfatasi degli ormoni steroidei che le rimuovono.


Quando il gene della solfatasi viene rimosso nei vermi, perdono la capacità di rimuovere il solfato dagli ormoni e nel corpo si verifica un aumento degli ormoni solfatati.
Questo genera alcuni effetti sorprendenti: i nematodi con MA hanno una riduzione dei loro sintomi e quelli che non hanno MA sono più longevi", spiega Manuel J. Muñoz.


Un aspetto notevole è l'esistenza di un farmaco per uso orale che inibisce l'attività della
solfatasi, il STX64. Con questo farmaco, l'attività di questa proteina può essere eliminata senza la necessità di modifiche genetiche, semplicemente ingerendo questo composto. I risultati nei vermi sono esattamente gli stessi, migliora i sintomi del MA e aumenta la longevità di quelli sani. Questo composto è stato testato anche su topi ai quali era stata indotta questa malattia. Questi animali, che sono caratterizzati da una perdita di capacità cognitiva con l'età, quando trattati con STX64 recuperano la memoria allo stesso livello dei topi sani.


Inoltre, un'altra caratteristica di questa malattia neurodegenerativa è la formazione di placche di aggregati proteici nel cervello, che vengono anch'esse ridotte dal trattamento con questo composto, quindi, come indica Manuel J. Muñoz,
"siamo di fronte non solo alla scoperta di un nuovo meccanismo che potrebbe partecipare alla regolazione della comparsa del MA, ma anche a un possibile trattamento che potrebbe essere usato nell'uomo".


Con l'intenzione che questi risultati non siano solo una pubblicazione scientifica, i ricercatori della UPO, insieme a personale esperto nella gestione di aziende biotecnologiche, hanno recentemente costituito una società con la partecipazione di questa università, chiamata
Olavide Neuron STX SL. Il gruppo di ricerca ha ottenuto un brevetto europeo per il composto STX64, di proprietà dell'Università Pablo de Olavide, che a sua volta l'ha concesso in licenza a questa azienda tecnologica.


Il farmaco è già stato testato per la cura del cancro da una multinazionale, e ha superato tutte le fasi di tossicità, anche se il suo utilizzo è stato abbandonato perché non migliorava la prognosi di altri farmaci già in commercio.
Ora il farmaco ha una seconda possibilità, ma questa volta per curare il MA.


“Avendo già la conferma che il farmaco non è tossico per l'uomo, obiettivo della spin off Olavide Neuron STX SL è effettuare una sperimentazione clinica sui malati di MA nell'arco di un anno e, se tutto andrà bene, aiutare ad alleviare le sofferenze di milioni di famiglie”, dichiara Manuel J. Muñoz.

 

 

 


Fonte: Universidad Pablo de Olavide (> Español) - Traduzione di Google Translate.

Riferimenti: Mercedes Pérez-Jiménez, José Monje-Moreno, Ana María Brokate-Llanos, Mónica Venegas-Calerón, Alicia Sánchez-García, Paula Sansigre, Amador Valladares, Sara Esteban-García, Irene Suárez-Pereira, Javier Vitorica, José Julián Ríos, Marta Artal-Sanz, Ángel Carrión, Manuel Muñoz. Steroid hormones sulfatase inactivation extends lifespan and ameliorates age-related diseases. Nature Communications, 2021, DOI

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