Attraverso esperimenti sui neuroni colorati, il team di ricerca - sotto la guida di Martin Hallbeck, professore associato di Anatomia Patologica - è stato in grado di descrivere il processo di invasione dei neuroni da proteine ​​malate che vengono poi trasmesse alle cellule vicine. "La diffusione dell'Alzheimer, che può essere studiata nel cervello dei pazienti malati, segue sempre lo stesso schema. Ma fino ad ora non si era compreso come e perché questo accade", dice Hallbeck, che assieme al suo gruppo di ricerca ha pubblicato il risultati in The Journal of Neuroscience.

La malattia inizia nella corteccia entorinale (una parte della corteccia cerebrale), e poi si diffonde nell'ippocampo. Entrambe queste aree sono importanti per la memoria. A poco a poco, avvengono cambiamenti patologici in un numero maggiore di zone del cervello, mentre il paziente peggiora. Sono state identificate due proteine connesse all'Alzheimer: la beta amiloide e la tau. Di norma la tau si trova negli assoni - le propaggini che collegano tra loro i neuroni - dove ha una funzione di stabilizzazione, mentre la beta amiloide sembra avere un ruolo nelle sinapsi, usati dai neuroni per trasferire tra di loro le sostanze di segnalazione. Ma nei pazienti con Alzheimer, succede qualcosa con queste proteine; autopsie rivelano accumuli anormali di entrambe.

Due cellule nervose, ognuna di circa 10 micrometri di dimensione, sono visibili come ombre in questa immagine. All'inizio, solo quelle di destra (freccia gialla) contengono il beta-amiloide oligomerico tossico, colorato di rosso. Quando queste cellule malate si trovano in contatto con le cellule sane colorate di verde (freccia nera), le beta-amiloidi tossiche si diffondono attraverso le proiezioni neuronali (freccia bianca). Successivamente, anche le cellule verdi si ammalano. (Photo Credit: Martin Hallbeck)

Il motivo per cui diventano anormali è ancora sconosciuto, ma ciò che è noto è che non sono i grandi accumuli, o placche, a danneggiare i neuroni. Al contrario, sembrano essere i piccoli gruppi di beta-amiloide (detti oligomeri) le forme tossiche che a poco a poco distruggono i neuroni e restringono il cervello. "Volevamo verificare se questi oligomeri possono diffondersi da neurone a neurone, una cosa che molti ricercatori hanno provato finora senza riuscirci", ha detto Hallbeck.

Lo studio è iniziato con un esperimento sulle culture di neuroni, in cui i ricercatori hanno iniettato oligomeri macchiati da una sostanza fosforescente rossa denominata TMR, utilizzando un ago molto sottile. Il giorno successivo, anche dei neuroni vicini collegati erano rossi,  dimostrando che gli oligomeri si erano diffusi.

Per verificare se un neurone malato può "infettarne" altri, hanno condotto un giro di esperimenti con neuroni maturi umani colorati di verde e mescolati ad altri che erano rossi, dopo aver alzato gli oligomeri macchiati. Dopo un giorno, circa la metà delle cellule verdi erano state in contatto con alcuni di quelle rosse. Dopo altri due giorni, gli assoni avevano perso la loro forma e gli organelli nel nucleo della cellula avevano cominciato a soffrire di fuoriuscite.

"A poco a poco sempre di più cellule verdi si sono ammalate. Quelle a cui non avevamo sollevato gli oligomeri, d'altra parte, non sono state colpite", Hallbeck dice.

Lo studio è un importante passo avanti nella comprensione dell'Alzheimer e del suo progresso. Se potesse essere trovato un modo per fermare il trasferimento, si potrebbe arrivare ad un inibitore più efficace contro la malattia.