Ricerche

Scienziati dello Scripps Research e dell'Università di Bologna hanno mostrato che l'eccessivo consumo di alcol negli animali può accelerare il declino cognitivo in coloro che sono geneticamente predisposti all'Alzheimer.

L'espressione genica di oltre 100.000 cellule singole della corteccia prefrontale dei topi, raggruppata e colorata per tipo di cellula. L'esposizione eccessiva all'alcol ha cambiato i modelli di espressione genica nel cervello dei topi geneticamente predisposti all'Alzheimer e questi cambiamenti si sono associati a un declino cognitivo accelerato. (Fonte: PP Sanna/Scripps Research) e FM Giorgi/Università di Bologna).

Il disturbo da uso di alcol (AUD, alcohol use disorder) accelera il ritmo della progressione del morbo di Alzheimer (MA) se abbinato alla suscettibilità genetica. Scienziati dello Scripps Research e dell'Università di Bologna hanno riferito il 12 giugno 2023 su eNeuro che l'intossicazione ripetuta da alcol è associata a cambiamenti dell'espressione genica che indicano la progressione della malattia nel cervello dei topi che sono geneticamente predisposti al MA.

Quando esposti ripetutamente a quantità intossicanti di alcol, questi topi hanno mostrato segni di declino cognitivo circa 2 mesi prima del solito.

"L'aggiunta di etanolo alla predisposizione genetica al MA forza l'avanzamento del MA di alcuni mesi o anni", afferma il primo coautore Federico Manuel Giorgi PhD, professore di genomica computazionale dell'Università di Bologna.

Sebbene pochi studi abbiano esplorato il potenziale dell'alcol di esacerbare il MA, gli studi epidemiologici hanno suggerito che l'AUD potrebbe portare a un rischio maggiore di sviluppare la demenza in generale. Per esplorare tale potenziale, i ricercatori hanno esposto ripetutamente i topi all'alcol nel corso di diversi mesi in un modello che imita i livelli di esposizione alcolica delle persone con AUD.

Hanno confrontato i topi di controllo con i topi portatori di tre geni di suscettibilità al MA, scoprendo che, rispetto ai topi di controllo, i topi esposti all'alcol sono diventati progressivamente peggiori nell'apprendere e nel ricordare i modelli spaziali, e hanno mostrato questi segni di declino cognitivo in età più precoce del solito.

"Abbiamo iniziato a vedere deterioramento cognitivo nei topi trattati con l'alcol circa due mesi prima di quando di norma sviluppano questo deterioramento", afferma il primo coautore Pietro Paolo Sanna MD, professore di immunologia e microbiologia dello Scripps Research.

I ricercatori hanno caratterizzato e confrontato l'espressione genica di oltre 100.000 singole cellule del cervello dei topi esposti, e non esposti all'alcol, per individuare esattamente ciò che stava accadendo in queste cellule durante l'AUD. Hanno scoperto che l'esposizione all'alcol era associata a cambiamenti diffusi nell'espressione genica nella corteccia prefrontale.

In particolare, i topi esposti all'alcol avevano una maggiore espressione di geni associati all'eccitabilità neuronale, alla neurodegenerazione e all'infiammazione. Questi cambiamenti erano presenti non solo nei neuroni, ma anche nelle cellule di supporto come astrociti, microglia e cellule endoteliali.

"Questo è interessante perché si pensava che fossero i neuroni quelli che attuavano tutte le risposte associate al MA, e solo di recente si è riconosciuto che questi altri tipi di cellule hanno un ruolo nella patogenesi di MA", afferma Giorgi.

Quando i ricercatori hanno confrontato i profili di trascrizione genica dei topi esposti all'alcol con topi non esposti di diverse età e stadi di MA con lo stessa composizione genetica, hanno scoperto che i profili di trascrizione genica dei topi esposti all'alcol assomigliavano più da vicino a quelli dei topi più anziani con un declino cognitivo più grave rispetto ai loro coetanei.

“Quando abbiamo confrontato i topi esposti all'alcol con lo stesso tipo di topi con progressione precoce o tardiva della malattia (quindi topi non sono ancora compromessi in alcun modo e topi che sono davvero compromessi), abbiamo scoperto che l'effetto dell'alcol sposta l'espressione genica verso la malattia avanzata", afferma Sanna.

Comprendere come cambia l'espressione genica nelle diverse popolazioni di cellule durante il MA è un passo importante per comprendere i meccanismi molecolari alla base della perdita di memoria e per lo sviluppo di terapie. I ricercatori ipotizzano che i percorsi di trascrizione genica coinvolti nella progressione del MA con AUD possano anche aiutare a spiegare la progressione della malattia in assenza di consumo di alcol.

"I meccanismi di progressione che questo set di dati può svelare può applicarsi a quello di MA in generale, anche senza alcol", afferma Sanna. "In definitiva, questa analisi dell'espressione genica può identificare i principali geni regolatori che guidano la progressione del MA".

Sebbene questo studio si sia concentrato sul MA familiare, in futuro il team prevede di esplorare se il consumo di alcol influisce anche sull'insorgenza e la progressione della versione sporadica nelle persone che non sono geneticamente predisposte alla malattia.