Una ricerca pubblicata online sul Journal of Clinical Investigation delinea un modo innovativo di visualizzare l'intero percorso glinfatico del cervello, e può costituire la base per una nuova strategia per la valutazione della suscettibilità alle malattie. Il processo glinfatico riguarda l'eliminazione dei rifiuti e dei soluti dal cervello, che altrimenti potrebbero accumularsi e contribuire allo sviluppo dell'Alzheimer.
Attraverso la scansione con risonanza magnetica a contrasto elevato (MRI) e altri strumenti, un team di ricerca guidato della Stony Brook University è riuscito a mappare questo percorso nell'intero cervello e ad identificare le vie anatomiche principali di eliminazione dei rifiuti cerebrali.
Nell'articolo la ricercatrice responsabile Helene Benveniste (nella foto), MD, PhD, professore del Dipartimento di Anestesiologia e Radiologia della School of Medicine alla Stony Brook University, e colleghi, hanno usato i risultati di Jeffrey Iliff, PhD, e Maiken Nedergaard, MD, PhD, dell'Università di Rochester, che hanno scoperto inizialmente e definito il percorso glinfatico, dove il liquido cerebro-spinale (CSF) filtra attraverso il cervello e si scambia con il fluido interstiziale (ISF) per eliminare i rifiuti, allo stesso modo in cui i vasi linfatici asportano i rifiuti da altri organi del corpo.
Nonostante la scoperta del percorso glinfatico, i ricercatori non sono riusciti a visualizzare il flusso di questo percorso nell'intero cervello con le tecniche di imaging precedenti.
"I nostri esperimenti hanno dato la prova di concetto che la funzione del percorso glinfatico può essere misurata con una tecnica di imaging semplice e clinicamente rilevante", dice la Dott.ssa Benveniste. "Questa tecnica fornisce una visione tridimensionale del percorso glinfatico, che cattura il movimento dei rifiuti e dei soluti in tempo reale. Questo ci aiuterà a definire il ruolo del percorso nell'asportare materie come l'amiloide-beta e la tau, le proteine che danneggiano i processi cerebrali, quando si accumulano".
La Dott.ssa Benveniste dice che la patologia di determinate condizioni neurologiche è associata all'accumulo di queste proteine e di altri grandi aggregati extracellulari. In particolare, ha spiegato che placche di depositi di queste proteine sono implicati nello sviluppo dell'Alzheimer, così come dell'encefalopatia traumatica cronica che insorge dopo ripetute lievi lesioni cerebrali traumatiche.
I ricercatori hanno usato agenti di contrasto e traccianti molecolari con la risonanza magnetica per sviluppare gli strumenti di scansione. Con questi strumenti, hanno ripreso le principali regioni del cervello come il cervelletto, la corteccia orbito-frontale, la ghiandola pineale, il bulbo olfattivo, e la cavità nasale, per mappare l'intero percorso glinfatico. Le immagini ad alto contrasto mostrano lo scambio CSF-ISF in tutto il cervello, compresi i percorsi paralleli alle arterie principali che sono coinvolti nel processo glinfatico di eliminazione dei rifiuti.
Gli autori suggeriscono che questa tecnica di imaging avanzato può essere potenzialmente usata per controllare il cervello umano, mappando l'eliminazione dei rifiuti cellulari per valutare la predisposizione alla malattia. La Dott.ssa Benveniste sottolinea che, in teoria, i medici potrebbero essere in grado di individuare un difetto nel sistema glinfatico, cioè il funzionamento non corretto di alcuni canali che provoca probabilmente l'accelerazione della formazione di placca. Questo accumulo di placca può essere un segno precoce di predisposizione alla malattia, prima della prova di eventuali cambiamenti cognitivi.
Anche se non c'è alcun modo conosciuto per riparare i guasti del sistema glinfatico, il team di ricerca sta studiando il modo di riparare o aprire canali con funzionamento anomalo.
Hanno collaborato: Jeffrey J. Lliff e Maiken Nedergaard del Center for Translational Neuromedicine della University of Rochester di Rochester, NY; Jean Logan del Brookhaven National Laboratory e del Department of Radiology della Stony Brook Medicine; Hedok Lee e Mei Yu del Department of Anesthesiology alla Stony Brook Medicine; e Tian Feng del Department of Applied Mathematics and Statistics alla Stony Brook University. La ricerca è stata finanziata in parte dal National Institutes of Health (NIH), Divisione di Scienza, Tecnologia e Innovazione (NYSTAR), e dal Dipartimento di Anestesiologia della Stony Brook Medicine.
Fonte: Stony Brook University.
Riferimento: Jeffrey J. Iliff, Hedok Lee, Mei Yu, Tian Feng, Jean Logan, Maiken Nedergaard, Helene Benveniste. Brain-wide pathway for waste clearance captured by contrast-enhanced MRI. Journal of Clinical Investigation, 2013; DOI: 10.1172/JCI67677.
Pubblicato in Science Daily il 23 Febbraio 2013 - Traduzione di Franco Pellizzari - Foto: Stony Brook University
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