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Gli scienziati sanno da tempo che un accumulo di rifiuti prodotti nelle cellule del cervello può portare a malattie neurodegenerative. Ora, alcuni sostengono che un processo simile avviene nell'Alzheimer e che, riparando la capacità delle cellule di disfarsi dei rifiuti, la malattia può essere fermata prima che possa provocare danni.

I rifiuti biologici normalmente sono disaggregati dalla parte della cellula conosciuta come il lisosoma. Se qualcosa va storto nel processo, le tossine, composte in gran parte da varie proteine, iniziano a formarsi e causano deterioramento e morte delle cellule. Quando questo accade nel cervello, l'accumulo di prodotti di scarto cellulare formano la proteina amiloide beta, che è legata all'Alzheimer e altri tipi di demenza.

I ricercatori suggeriscono che i problemi nel lisosoma rappresentano un evento precoce nel processo di demenza che, se trattato o invertito, potrebbe fermare il progresso della malattia.

Ralph A. Nixon, professore di psichiatria e di biologia cellulare presso il Langone Medical Center e il Nathan Kline Institute della New York University, dice che esperimenti con i topi con Alzheimer hanno contribuito a sostenere questa teoria. Il Dr. Nixon dice che lui e i suoi colleghi sono stati in grado di prevenire il declino cognitivo negli animali migliorando il funzionamento degli enzimi nei lisosomi in modo che le proteine dei rifiuti sono stati degradati e trasformati più velocemente. Idealmente, dice il Dott. Nixon, i medicinali dovrebbero riparare il meccanismo difettoso che mira ad eliminare le proteine tossiche prima che il danno sia fatto al cervello.

Lo sviluppo di farmaci tradizionali nell'Alzheimer sta adottando un approccio troppo limitato, concentrandosi intensamente sulla formazione di proteina amiloide beta nel cervello, dice il Dott. Nixon. Questo perché l'amiloide, anche se importante, è solo una delle molte proteine tossiche che gonfiano i neuroni quando il sistema lisosomiale smette di funzionare. "La mole di proteine di scarto che si accumulano all'interno dei neuroni nel cervello della malattia di Alzheimer è enorme", dice il dottor Nixon.

Dozzine di rare malattie genetiche che colpiscono i bambini portano all'accumulo di tossine cellulari, che, senza trattamento, può causare problemi neurologici e talvolta la morte. Tra le più note ci sono la malattia di Tay-Sachs e la malattia di Gaucher. Inoltre, una migliore comprensione di come funziona il lisosoma potrebbe portare a trattamenti per altre malattie, come il morbo di Huntington e la Niemann-Pick di tipo C.

I ricercatori stanno provando diversi approcci il cui obiettivo è il lisosoma come un possibile trattamento per l'Alzheimer e altre malattie. In alcuni casi, stanno cercando di incrementare le attività di alcuni enzimi nel lisosoma che aiutano a degradare i prodotti di scarto. In altri casi, stanno cercando il modo perchè il sistema lisosomiale provveda più velocemente o in modo più efficiente al riciclaggio dei rifiuti prima che abbiano la possibilità di addensarsi e causare problemi nella cella.

Al Mount Sinai School of Medicine di New York, i ricercatori guidati da Yiannis A. Ioannou hanno studiato la ciclodestrina, un composto che ha allungato la vita dei topi con una malattia da accumulo lisosomiale chiamata Niemann-Pick di tipo C (NPC). Sebbene l'esatto meccanismo di questo effetto non è pienamente compreso, il dottor Ioannou sostiene che la sostanza potrebbe funzionare stimolando i lisosomi nei neuroni dei topi a espellere in una sola volta tutti i rifiuti stoccati. Questo potrebbe essere utile per altre patologie neurodegenerative che coinvolgono il lisosoma, dice.

La ciclodestrina è già in fase di test nei topi con Alzheimer da parte di ricercatori tra cui il dottor Nixon e viene dato, in via sperimentale e su base individuale, a un piccolo numero di bambini negli Stati Uniti e in Brasile che hanno una malattia NPC. Comunque, una ragione per cui i medici non hanno ancora istituito un test clinico in pazienti di NPC è perché non sono sicuri di come lavora il medicinale, dato che la ciclodestrina si crede non sia in grado di attraversare la barriera emato-encefalica che separa il sangue circolante dalle cellule neuronali.

In un articolo pubblicato all'inizio di questo mese su PLoS One, il dottor Ioannou e i suoi colleghi hanno dimostrato che la ciclodestrina forma buchi nelle membrane delle cellule, innescando il lavoro dei lisosomi di svuotarne il contenuto, nel tentativo di riparare il danno. Ora il laboratorio di Ioannou sta studiando se questo segnale può anche essere trasmesso attraverso la barriera emato-encefalica ai lisosomi delle cellule del cervello per dire loro di svuotarsi dei rifiuti accumulati.  Capire come funziona questo può rendere più facile lo sviluppo di farmaci che possono aiutare non solo i pazienti con malattia di NPC, ma un certo numero di altre patologie neurodegenerative, dice il Dott. Ioannou.

Wall Street journal, 28 dicembre 2010