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Trapianto di neuroni sani inverte la perdita di apprendimento e memoria nei topi con Alzheimer

Trapianto di neuroni sani inverte la perdita di apprendimento e memoria nei topi con Alzheimer

Un nuovo studio dei Gladstone Institutes ha rivelato un modo per alleviare i deficit di apprendimento e di memoria causati dall'apoE4, il fattore di rischio genetico più importante dell'Alzheimer, riportando la cognizione a livelli normali in topi anziani.


Nello studio, che è stato condotto in collaborazione con ricercatori della University of California di San Francisco e pubblicato ieri sul Journal of Neuroscience, gli scienziati hanno trapiantato neuroni inibitori progenitori (cellule cerebrali al primo stadio che hanno la capacità di svilupparsi in neuroni inibitori maturi) in due modelli di topo di Alzheimer: un apoE4 e un apoE4 con accumulo di amiloide-beta, un altro importante contributore dell'Alzheimer.


I trapianti hanno contribuito a ricostituire il cervello sostituendo le cellule perse a causa dell'apoE4, regolando l'attività cerebrale e migliorando la capacità di apprendimento e memoria. "Questa è la prima volta che viene usato il trapianto di neuroni inibitori progenitori in modelli di Alzheimer anziani", ha detto il primo autore Leslie Tong, studente laureato ai Gladstone Institutes e alla UCSF. "Lavorare con gli animali più anziani può essere difficile dal punto di vista tecnico, ed è stato incredibile vedere che le cellule non solo sono sopravvissute, ma hanno influenzato l'attività e il comportamento".


Il successo del trattamento nei topi anziani, che corrisponde alla tarda età adulta degli esseri umani, è particolarmente importante, perchè questa sarebbe l'età da puntare nel caso che questo metodo sia usato terapeuticamente nelle persone. "Questo è uno studio molto importante di prova del concetto", ha detto l'autore senior Yadong Huang, MD, PhD, ricercatore associato ai Gladstone Institutes e professore associato di neurologia e patologia alla UCSF. "Il fatto che vediamo una integrazione funzionale di queste cellule nei circuiti dell'ippocampo e un completo recupero del deficit di apprendimento e memoria in un modello anziano di Alzheimer è molto interessante".


Per la normale funzione del cervello è essenziale un equilibrio tra l'attività eccitatoria e quella inibitoria. Tuttavia, nel modello di apoE4 di Alzheimer (un fattore di rischio genetico di cui è portatore circa il 25% della popolazione ed è coinvolto nel 60-75% di tutti i casi di Alzheimer) questo equilibrio viene sconvolto da un calo delle cellule regolatrici inibitorie che sono essenziali per mantenere la normale attività cerebrale.


L'ippocampo, un centro di memoria importante del cervello, è particolarmente interessato da questa perdita di neuroni inibitori, con un conseguente aumento dell'attivazione delle reti ritenuto corresponsabile dei deficit di apprendimento e memoria caratteristici dell'Alzheimer. L'accumulo di amiloide-beta nel cervello è stato collegato anche a questo squilibrio tra attività eccitatoria ed inibitoria nel cervello.


In questo studio, i ricercatori speravano che, innestando dei neuroni inibitori progenitori nell'ippocampo dei topi apoE4 anziani, avrebbero potuto contrastare questi effetti, sostituendo le cellule perdute e ripristinando la normale funzione dell'area. Questi nuovi neuroni inibitori sono sopravvissuti sorprendentemente nell'ippocampo, migliorando la segnalazione inibitoria e recuperando il deficit nell'apprendimento e nella memoria.


Inoltre, quando queste cellule inibitorie progenitrici sono state trapiantate in topi apoE4 con un accumulo di amiloide-beta, si sono alleviati i deficit precedenti. Tuttavia, i nuovi neuroni inibitori non hanno influenzato i livelli di amiloide-beta, suggerendo che il miglioramento cognitivo non avviene per l'eliminazione dell'amiloide, e che l'amiloide non ha compromesso l'integrazione del trapianto.


Secondo il dottor Huang, le potenziali implicazioni di queste scoperte si estendono al di là dei metodi usati attualmente. "La terapia delle cellule staminali nell'uomo è ancora molto lontana. Tuttavia, questo studio ci dice che il metodo di migliorare la funzione inibitoria dei neuroni nell'ippocampo che usa lo sviluppo di composti a piccole molecole, può essere utile per i pazienti di Alzheimer".


Altri scienziati che hanno partecipato a questa ricerca includono Biljana Djukic, Anna Gillespie, Seo Yeon Yoon, Max Wang, Olivia Zhang, e Johanna Knoferle dei Gladstone Institutes, e Christine Arnold, John Rubenstein, e Arturo Alvarez-Buylla della UCSF. Il finanziamento è stato fornito dal California Institute for Regenerative Medicine, dal National Institutes of Health, dalla SD Bechtel Jr. Foundation, dalla Roddenberry Foundation, e dalla Hellman Foundation.

 

 

 

 

 


FonteGladstone Institutes  (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti:  L. M. Tong, B. Djukic, C. Arnold, A. K. Gillespie, S. Y. Yoon, M. M. Wang, O. Zhang, J. Knoferle, J. L. R. Rubenstein, A. Alvarez-Buylla, Y. Huang. Inhibitory Interneuron Progenitor Transplantation Restores Normal Learning and Memory in ApoE4 Knock-In Mice without or with A  Accumulation. Journal of Neuroscience, 2014; 34 (29): 9506 DOI: 10.1523/JNEUROSCI.0693-14.2014

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