Ricerche

Da più di 20 anni gli scienziati sanno che le persone con ipertensione, diabete, colesterolo alto o obesità hanno una maggiore probabilità di sviluppare il morbo di Alzheimer (MA).

Tutte quelle condizioni possono influenzare il cervello, danneggiando i vasi sanguigni e portando all'ictus. Ma la connessione tra la malattia vascolare nel cervello e il MA è rimasta finora inspiegabile nonostante gli intensi sforzi dei ricercatori.

Ora, uno studio guidato da ricercatori della Columbia University ha scoperto un possibile meccanismo. Lo studio ha scoperto che un gene chiamato FMNL2 collega la malattia cerebrovascolare e il MA e suggerisce che i cambiamenti nell'attività del FMNL2, causati dalla malattia cerebrovascolare, impediscono l'eliminazione efficace delle proteine ​​tossiche dal cervello, portando infine al MA.

La scoperta potrebbe portare a un modo per prevenire il MA nelle persone con ipertensione, diabete, obesità o malattie cardiache.

"Non solo abbiamo un gene, ma abbiamo un potenziale meccanismo", afferma l'autore senior Richard Mayeux MD, docente di neurologia alla Columbia e all'Irving Medical Center della NewYork-Presbyterian/Columbia University. “I ricercatori stanno cercando di capirlo da un paio di decenni e penso che ora l'abbiamo trovato. Riteniamo che ci debbano essere altri geni coinvolti e che abbiamo appena graffiato la superficie".

Mayeux e i suoi colleghi hanno trovato il FMNL2 in una ricerca sull'intero genoma progettata per scoprire i geni associati sia a fattori di rischio vascolare, sia al MA. La ricerca ha coinvolto 5 gruppi di pazienti che rappresentavano diversi gruppi etnici.

Un gene, il FMNL2, è emerso durante l'analisi, ma il suo ruolo non era chiaro, fino a quando Caghan Kizil PhD, professore associato in visita alla Columbia, ha sfruttato la sua esperienza con il pesce-zebra come organismo modello del MA.

FMNL2 e la barriera emato-encefalica

"Avevamo questo gene, FMNL2, che stava nell'interfaccia tra il MA nel cervello e i fattori di rischio cerebrovascolare", afferma Kizil. "Quindi abbiamo ipotizzato che il FMNL2 potesse agire nella barriera emato-encefalica, in cui le cellule cerebrali incontrano la vascolarizzazione".

La barriera emato-encefalica è un confine semi-permeabile e altamente controllato tra capillari e tessuto cerebrale che funge da difesa contro patogeni e tossine che causano malattie nel sangue. Gli astrociti, un tipo specializzato di cellule cerebrali, compongono e mantengono la struttura della barriera emato-encefalica formando una guaina protettiva attorno al vaso sanguigno. Questa guaina degli astrociti si deve allentare per eliminare l'amiloide tossico, gli aggregati di proteine ​​che si accumulano nel cervello e portano al MA.

Il modello di pesce zebra ha confermato la presenza di FMNL2 nella guaina degli astrociti, che ritraeva la sua presa sul vaso sanguigno quando le proteine ​​tossiche venivano iniettate nel cervello, presumibilmente per consentirne l'eliminazione. Quando Kizil e i suoi colleghi hanno bloccato la funzione del FMNL2, questa retrazione non si è verificata, impedendo l'eliminazione dell'amiloide dal cervello. Lo stesso processo è stato quindi confermato su topi transgenici con MA.

Lo stesso processo può verificarsi anche nel cervello umano. I ricercatori hanno studiato cervelli umani post mortem e hanno trovato una maggiore espressione di FMNL2 nelle persone con MA, insieme a brecce nella barriera emato-encefalica e alla retrazione degli astrociti.

Sulla base di questi risultati, i ricercatori propongono che il FMNL2 apre la barriera emato-encefalica, controllando i suoi astrociti, e promuove l'eliminazione di aggregati extracellulari dal cervello. E che la malattia cerebrovascolare, interagendo con il FMNL2, riduce l'eliminazione dell'amiloide nel cervello.

Il team sta attualmente studiando altri geni che potrebbero essere coinvolti nell'interazione tra MA e malattia cerebrovascolare, che, insieme al FMNL2, potrebbe fornire approcci futuri per lo sviluppo di farmaci.