Livelli elevati dell'enzima PHGDH nel sangue degli anziani   potrebbero essere un segnale di avvertimento precoce del morbo di Alzheimer, e uno studio guidato dall'Università della California di San Diego fornisce nuove prove a supporto di questa affermazione.

Nell'analisi del tessuto cerebrale, i ricercatori hanno osservato una tendenza coerente con i loro precedenti risultati nei campioni di sangue: i livelli di espressione del gene che codifica il PHGDH erano costantemente più alti negli individui con diverse fasi di MA, anche quelle che precedono la manifestazione dei sintomi cognitivi.

I risultati richiedono anche cautela nell'uso di integratori alimentari che contengono l'amminoacido serina come rimedio per il MA. Poiché il PHGDH è un enzima chiave nella produzione di serina, l'aumento dell'espressione di PHGDH rilevato nei pazienti di MA suggerisce che anche il tasso di produzione di serina nel cervello è aumentato e, quindi, assumere ulteriore serina potrebbe non dare benefici, secondo i ricercatori guidati da Sheng Zhong, professore di bioingegneria, e da Xu Chen, professore di neuroscienze, entrambi della UC San Diego.

Il nuovo studio, pubblicato il 3 maggio su Cell Metabolism, si basa su lavori precedenti di Zhong e colleghi che per primi hanno identificato il PHGDH come un potenziale biomarcatore del MA nel sangue. I ricercatori avevano analizzato campioni di sangue di anziani e hanno trovato un forte aumento dell'espressione genica del PHGDH nei pazienti di MA, così come in individui sani circa due anni prima della diagnosi della malattia.

I risultati erano promettenti e i ricercatori erano curiosi di capire se questo aumento potesse essere fatto risalire al cervello: nel loro nuovo studio, mostrano che è proprio così.

"È entusiasmante che la nostra precedente scoperta di un biomarcatore del sangue sia ora corroborata dai dati cerebrali", ha affermato Zhong. "Ora abbiamo forte evidenza che i cambiamenti che vediamo nel sangue umano sono correlati direttamente ai cambiamenti nel cervello nel MA".

I ricercatori hanno analizzato i dati genetici raccolti da cervelli umani post mortem di soggetti in 4 diverse coorti di ricerca, ciascuna costituita da 40/50 persone over-50. I soggetti consistevano di pazienti con MA, di cosiddetti individui 'asintomatici' (persone senza problemi cognitivi e senza diagnosi di MA, ma le cui analisi cerebrali post mortem hanno mostrato segni precoci di cambiamenti legati al MA) e di controlli sani.

I risultati hanno mostrato un aumento costante dell'espressione di PHGDH tra i pazienti di MA e negli individui asintomatici in tutte le 4 coorti, rispetto ai controlli sani. Inoltre, più altri erano i livelli di espressione, più era avanzata la malattia. Questa tendenza è stata osservata anche in due diversi modelli di topo di MA.

I ricercatori hanno anche confrontato i livelli di espressione del PHGDH dei soggetti con i loro punteggi su due diverse valutazioni cliniche: la Dementia Rating Scale, che valuta la memoria e l'abilità cognitiva di una persona e la stadiazione Braak, che valuta la gravità del MA in base alla patologia del cervello. I risultati hanno mostrato che peggiori sono i punteggi, maggiore è l'espressione di PHGDH nel cervello.

"Il fatto che il livello di espressione di questo gene sia direttamente correlato sia alla capacità cognitiva di una persona che alla patologia della malattia, è notevole", ha affermato Zhong. "Essere in grado di quantificare entrambe queste metriche complesse con una singola misurazione molecolare potrebbe potenzialmente rendere molto più semplice la diagnosi e il monitoraggio della progressione del MA".

Il caso contro la serina

I risultati hanno implicazioni per gli integratori di serina, che sono pubblicizzati per migliorare la memoria e la funzione cognitiva. Il protagonista della fabbricazione di serina nel corpo è il PHGDH.

Alcuni ricercatori hanno ipotizzato che l'espressione del PHGDH sia ridotta nel MA e che l'aumento di assunzione di serina potrebbe aiutare il trattamento e la prevenzione. Sono già in corso studi clinici per testare i trattamenti di serina negli anziani con declino cognitivo.

Ma con i loro dati che mostrano costantemente una maggiore espressione di PHGDH nel MA, i ricercatori affermano che la produzione di serina può probabilmente già essere aumentata in questa malattia, contrariamente a quanto sostenuto da altri gruppi di ricerca.

"Chiunque cerchi la raccomandazione per la serina, o la prenda per mitigare i sintomi di MA, dovrebbe usare cautela", ha affermato il primo coautore Riccardo Calandrelli, ricercatore associato nel laboratorio di Zhong.