Ricerche

I ricercatori del Baylor College of Medicine di Houston (Texas/USA) hanno scoperto un meccanismo naturale che elimina le placche amiloidi dal cervello di topi modello di morbo di Alzheimer (MA) e preserva la funzione cognitiva. Il meccanismo prevede di reclutare cellule cerebrali note come astrociti, cellule del cervello a forma di stella, per rimuovere le placche amiloidi tossiche che si accumulano nel cervello di molti malati di MA.

L’aumento della produzione di Sox9, una proteina chiave che regola le funzioni degli astrociti durante l’invecchiamento, ha ripristinato la capacità degli astrociti di rimuovere le placche amiloidi. Lo studio, pubblicato su Nature Neuroscience, suggerisce un potenziale approccio terapeutico basato sugli astrociti per migliorare il declino cognitivo nelle malattie neurodegenerative.

"Gli astrociti svolgono diversi compiti essenziali per la normale funzione cerebrale, come facilitare le comunicazioni cerebrali e immagazzinare la memoria. Man mano che il cervello invecchia, gli astrociti mostrano profonde alterazioni funzionali; tuttavia, il ruolo di queste alterazioni nell'invecchiamento e nella neurodegenerazione non era ancora chiaro", ha affermato il primo autore dottor Dong-Joo Choi, che era al Baylor mentre lavorava a questo progetto, mentre attualmente è professore assistente all'Università del Texas di Houston.

Nel presente studio, i ricercatori hanno cercato di identificare i meccanismi associati all'invecchiamento degli astrociti e al MA, concentrandosi sulla Sox9, poiché questa proteina è il principale regolatore vari geni negli astrociti che invecchiano.

"Abbiamo manipolato l'espressione del gene Sox9 per valutare il suo ruolo nel mantenere la funzione degli astrociti nel cervello che invecchia e nei modelli di MA", ha detto l'autore senior Dott. Benjamin Deneen, professore e presidente del Dipartimento di Neurochirurgia, direttore del Center for Cancer Neuroscience, membro del Dan L Duncan Comprehensive Cancer Center del Baylor e ricercatore al Texas Children's Duncan Neurological Research Institute (NRI).

"Un punto importante del progetto dell'esperimento è che abbiamo lavorato con topi modello di MA che avevano già sviluppato un deterioramento cognitivo, come il deficit di memoria, e avevano placche amiloidi nel cervello", ha detto Choi. "Crediamo che questi modelli siano più rilevanti per ciò che vediamo in molti pazienti con sintomi di MA rispetto ad altri modelli in cui questo tipo di esperimenti vengono condotti prima che si formino le placche".

In questi topi con MA, il team ha sovra-espresso o eliminato la Sox9 e poi ha osservato la funzione cognitiva dei singoli topi per sei mesi, valutando la capacità degli animali di riconoscere oggetti o luoghi. Alla fine dell'esperimento, i ricercatori hanno misurato la deposizione di placche nel cervello. L'aumento di espressione di Sox9, ha avuto l'effetto opposto della sua riduzione:

• Rimuovere la Sox9 ha accelerato la formazione di placche, ridotto la complessità degli astrociti e diminuito l'eliminazione dei depositi di amiloide.
• La sovra-espressione ha invertito queste tendenze, promuovendo la rimozione della placca, aumentando al tempo stesso l’attività e la complessità delle cellule. È importante che la sovra-espressione di Sox9 ha anche preservato la funzione cognitiva in questi topi, indicando che la pulizia astrocitica delle placche arresta il declino cognitivo correlato alla neurodegenerazione.

"Abbiamo scoperto che l'aumento dell'espressione di Sox9 ha indotto gli astrociti a ingerire più placche amiloidi, eliminandole dal cervello come un aspirapolvere", ha detto Deneen. "La maggior parte dei trattamenti attuali si concentra sui neuroni o cerca di prevenire la formazione di placche amiloidi. Questo studio suggerisce che migliorare la capacità naturale degli astrociti di pulire potrebbe essere altrettanto importante".

Choi, Deneen e i loro colleghi avvertono che sono necessarie ulteriori ricerche per capire come funziona la Sox9 nel cervello umano nel tempo. Ma il loro lavoro apre la porta a terapie che un giorno potrebbero sfruttare il potere degli astrociti per combattere le malattie neurodegenerative.