Ricerche

Dei ricercatori, che in precedenza avevano sviluppato i primi modelli 3D di coltura cellulare umana del morbo di Alzheimer (MA) che possiedono i due principali segni distintivi della condizione (depositi di amiloide-beta seguiti da grovigli di tau), hanno ora usato il loro modello per studiare se l'irisina, l'ormone muscolare indotto dall'esercizio, influenza la patologia amiloide-beta (Aβ).

Come riferito su Neuron, il team del Massachusetts General Hospital (MGH) ha trovato risultati promettenti che suggeriscono che le terapie basate sull'irisina potrebbero aiutare a combattere il MA. È stato dimostrato che l'esercizio fisico riduce i depositi di Aβ nei topi modello di MA, ma i meccanismi coinvolti sono rimasti un mistero.

L'esercizio fisico aumenta i livelli circolanti dell'ormone irisina  derivato dai muscoli, che regola il metabolismo del glucosio e dei lipidi nel tessuto adiposo e aumenta il dispendio energetico accelerando la brunitura del tessuto grasso bianco. Gli studi hanno rivelato che l'irisina è presente nel cervello umano e di topo e che i suoi livelli sono ridotti nei pazienti con MA e nei topi modello della condizione.

Per verificare se l'irisina ha un ruolo causale nel legame tra esercizio fisico e Aβ ridotta, Se Hoon Choi PhD ed Eun Hee Kim PhD, dell'Unità di Ricerca su Genetica e Invecchiamento dell'MGH, insieme ai colleghi hanno applicato l'ormone aI loro modello 3D di coltura cellulare del MA.

"Innanzitutto, abbiamo scoperto che il trattamento con irisina ha portato a una notevole riduzione della patologia Aβ", afferma Choi. "Poi abbiamo dimostrato che questo effetto dell'irisina era attribuibile all'aumento dell'attività della neprilisina a causa di un aumento dei livelli di neprilisina secreta dalle cellule del cervello chiamate astrociti".

La neprilisina è un enzima che degrada l'Aβ che è elevato nel cervello dei topi con MA esposti all'esercizio fisico o ad altre condizioni che portano a ridurre l'Aβ. I ricercatori hanno scoperto altri dettagli sui meccanismi alla base del legame dell'irisina con i livelli ridotti di Aβ. Ad esempio, hanno identificato l'integrina αV/β5 come recettore a cui l'irisina si lega negli astrociti per indurre le cellule ad aumentare i livelli di neprililisina.

Inoltre, hanno scoperto che il legame dell'irisina con questo recettore provoca una ridotta segnalazione di percorsi che coinvolgono due proteine chiave: chinasi extracellulare regolata dal segnale (ERK, extracellular signal-regulated kinase) e attivatore del segnale di trascrizione 3 (STAT3, signal activator of transcription 3). La segnalazione ridotta ERK-STAT3 è stata fondamentale per il miglioramento della neprilisina indotto dall'irisina.

Studi precedenti avevano dimostrato nei topi, che l'irisina iniettata nel flusso sanguigno può farsi strada nel cervello, rendendola potenzialmente utile come terapia.

"I nostri risultati indicano che l'irisina è un importante mediatore dell'aumento dei livelli di neprilisina indotto dall'esercizio fisico, che portano a un onere ridotto di Aβ, suggerendo un nuovo bersaglio per le terapie mirate alla prevenzione e al trattamento del MA", afferma Rudolph Tanzi PHD, coautore senior dello studio e direttore dell'Unità di Ricerca su Genetica e Invecchiamento.