Ricerche

Il cervello medio è collegato con migliaia di chilometri di fibre nervose.

Un nuovo approccio alla comprensione e al trattamento potenziale dell'Alzheimer coinvolge i piccoli tubi che si trovano al loro interno.

Le fibre nervose sono lunghe braccia che si estendono dalle cellule cerebrali e consentono loro di comunicare tra loro e trasportare informazioni. All'interno delle fibre ci sono una serie di tubi, noti come microtubuli, che forniscono il supporto strutturale e servono come sistema di trasporto per i composti che tengono sane le cellule cerebrali. Questi tubi ricostruiscono anche se stessi regolarmente, forse così spesso come ogni 6/12 ore, dice Jack Tuszynski, un ricercatore dell'Università di Alberta a Edmonton.

  "L'essenza della nostra storia è che se questo processo è ostacolato, le cose vanno male", dice il Dott. Tuszynski, che fa parte di un team internazionale che ha avanzato una nuova teoria che collega il danno cerebrale peculiare osservato nei pazienti che sono morti da Alzheimer ai problemi nella costruzione dei microtubuli. Il recente lavoro del team, pubblicato sulla rivista PLoS One, è uno di una serie di recenti sviluppi nell'Alzheimer collegati alla ricerca di base sulla struttura e la chimica del cervello. Con la comprensione delle infrastrutture del cervello, gli scienziati concepiscono nuove idee su come combattere questa malattia devastante.

Circa 500 mila canadesi hanno l'Alzheimer e le demenze correlate, e questo numero è destinato a raddoppiare entro 20 anni. Non c'è attualmente alcun modo per arrestare o invertire la malattia, che priva le persone dei loro ricordi e, infine, della capacità di eseguire compiti anche semplici. I ricercatori non riescono ancora a capire come parte la malattia, ma le autopsie dimostrano che il cervello dei pazienti sono piene di grumi appiccicosi noti come placche amiloidi. C'è anche un secondo tipo di danno, i grovigli distintivi costituiti da una proteina chiamata tau.

Per anni, molti ricercatori di Alzheimer si sono concentrati sulle placche, indagando come si formano, e sullo sviluppo di farmaci sperimentali per bloccare la loro formazione. Questi non hanno funzionato negli esseri umani. C'è una crescente evidenza, tuttavia, che le placche innescano una serie di eventi che causano la formazione di grovigli della proteina tau, e sono questi grovigli che uccidono le cellule del cervello e causano molti sintomi di demenza. Il Dr. Tuszynski e i suoi colleghi hanno proposto una teoria che spiega come questo accade. La Tau, dicono, ha un ruolo nella costruzione dei microtubuli.

Essa tesse insieme dei fasci di tubi in una struttura reticolare all'interno della fibra nervosa. Ogni microtubulo misura circa 25 nanometri di diametro (un nanometro è un miliardesimo di metro). Quando sono uniti insieme, diventano più stabili. Tra le molte possibilità che ciò possa andare storto nella costruzione dei microtubuli, il dottor Tuszynski e il suo team si sono concentrati sul ruolo dello zinco. Le placche amiloidi aspirano zinco, uno dei metalli che giocano un ruolo utile nel cervello. Potrebbero bassi livelli di zinco causati dalle placche incoraggiare la formazione di grovigli tau invece di rafforzare l'integrità strutturale dei tubi?

Per scoprirlo, il dottor Tuszynski (foto), che è biofisico computazionale, e il suo ex studente, Travis Craddock, hanno fatto una simulazione dettagliata al computer della formazione dei microtubuli - fino al livello atomico. I risultati hanno mostrato che bassi livelli di zinco destabilizzano i microtubuli, stimolano la formazione di placche amiloidi e grovigli tau e disturbano l'architettura interna delle fibre nervose. Le cellule cerebrali non possono funzionare senza il loro sistema di trasporto, dice il Dott. Tuszynski. "Si perde l'integrità strutturale del neurone", dice.

Egli sospetta anche che i microtubuli siano anche coinvolti nella preparazione ed nell'immagazzinamento dei ricordi. La sua sofisticata modellazione al computer, finanziata dal Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada, ha suggerito che hanno la capacità di elaborazione delle informazioni e di archiviazione di cui il cervello ha bisogno per formare e trattenere i ricordi. L'obiettivo ora, dice, è quello di trovare il modo di ripristinare i livelli di zinco nei neuroni e vedere se questo rallenta la progressione o riduce i sintomi dell'Alzheimer.

Le compresse di zinco non funzionano, dice, perché le placche amiloidi sono in grado di assorbire le sostanze nutritive. Ma potrebbe essere possibile impedire alle placche di assumere zinco o di consegnarlo ai microtubuli. Per lo meno un farmaco correlato ai livelli di zinco nel cervello è già stato testato clinicamente. Dei ricercatori, tra cui Rudolph Tanzi, professore di neurologia alla Harvard University, hanno illustrato le prove della loro nuova teoria sull'Alzheimer nel recente documento. Uno dei co-autori, Stuart Hameroff del Centro per gli Studi della Coscienza all'Università di Arizona, ha sostenuto che i microtubuli possono anche essere coinvolti nella consapevolezza.

Il Dr. Tuszynski sospetta che i problemi con i microtubuli si trovano al centro di altre patologie neurodegenerative, come il morbo di Parkinson, che colpisce il controllo dei muscoli e può causare anche la demenza. "Sento che stiamo girando l'angolo su queste malattie".

Pubblicato da Anne McIlroy in The Globe il 25 Aprile 2012 - Traduzione di Franco Pellizzari - Foto: iStockPhoto

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