Ricerche

Nuovvi neuroni nati nell'ippocampo (nella ricerca da cui è tratta l'immagine è stato l'effetto dell'esercizio fisico, mentre la ricerca dell'articolo ha ottenuto il risultato con la stimolazione profonda).

Le persone con morbo di Alzheimer (MA) sviluppano difetti nelle funzioni cognitive come la memoria e problemi con funzioni non cognitive che possono portare all'ansia e alla depressione.

In uno studio pubblicato da poco su Cell Stem Cell, gli investigatori hanno usato dei topi per studiare il processo di generazione di nuovi neuroni in età adulta, chiamato 'neurogenesi dell'ippocampo adulto' (AHN, adult hippocampus neurogenesis). La ricerca ha dimostrato che la stimolazione cerebrale profonda di nuovi neuroni nel nucleo suprammamiliare (SuM), che si trova nell'ipotalamo, ha contribuito a ripristinare le funzioni cognitive e non cognitive nei topi modello del MA. 

"Siamo stati sorpresi di scoprire che l'attivazione solo di una piccola popolazione di nuovi neuroni nati adulti è stata sufficiente a dare un contributo significativo a queste funzioni cerebrali", afferma l'autore senior Juan Song, professore associato all'Università della Carolina del Nord di Chapel Hill. "Siamo ansiosi di scoprire i meccanismi che sono alla base di questi effetti benefici".

Questa ricerca ha usato due modelli distinti di MA, e con l'optogenetica ha stimolato il SuM, potenziando la loro AHN. La ricerca precedente aveva dimostrato che la stimolazione del SuM poteva aumentare la produzione di nuovi neuroni e migliorare le loro qualità nei topi adulti normali. Nel nuovo studio, gli investigatori hanno mostrato che questa strategia era efficace anche nei topi con MA, portando alla generazione di nuovi neuroni che hanno prodotto connessioni migliori con altre parti del cervello.

Tuttavia, avere più nuovi neuroni non è sufficiente per migliorare la memoria e l'umore. Il miglioramento comportamentale nei topi di MA si è verificato solo quando questi nuovi neuroni sono stati attivati dalla chemogenetica. I ricercatori hanno usato test di memoria e valutazioni stabilite per cercare comportamenti simili all'ansia e alla depressione, e confermare questi miglioramenti. I risultati hanno suggerito che è necessario un potenziamento multilivello di nuovi neuroni (numero, proprietà e attività), per ripristinare il comportamento nel cervello di MA.

Per comprendere ulteriormente il meccanismo, hanno anche analizzato i cambiamenti delle proteine nell'ippocampo dei topi MA in risposta all'attivazione di nuovi neuroni adulti modificati dal SuM. Hanno trovato diversi percorsi proteici noti all'interno delle cellule, compresi quelli noti per migliorare le prestazioni della memoria, nonché quelli che consentono di eliminare le placche relative al MA.

"È stato sorprendente che il potenziamento multilivello di un numero così piccolo di nuovi neuroni nati adulti abbia dato un contributo funzionale così profondo al cervello malato degli animali", afferma Song. "Siamo stati anche sorpresi di scoprire che l'attivazione di neuroni potenziati dal SuM abbia promosso il processo che può potenzialmente rimuovere le placche".

Gli sforzi futuri del team si concentreranno sullo sviluppo di potenziali terapie che imitano gli effetti benefici mediati dall'attivazione di nuovi neuroni modificati nel SuM.

"Speriamo che questi farmaci possano esercitare effetti terapeutici in pazienti con neurogenesi bassa o nulla nell'ippocampo", afferma Song. "Alla fine, la speranza è quella di sviluppare terapie di eccellenza e altamente mirate per trattare il MA e le demenze relative".