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Black-out nel cervello: una nuova prospettiva sulla complessità dell'Alzheimer
L'Alzheimer punta incessantemente le grandi reti del cervello che supportano la formazione di nuovi ricordi.
E' tuttavia ancora misterioso il motivo per cui la malattia colpisce selettivamente le reti del cervello relative alla memoria e come questo problema si lega alle proteine mal ripiegate viste dai patologi all'autopsia.
Nel tentativo di colmare il divario tra i sistemi colpiti della memoria / le proteine mal ripiegate e le cellule sottostanti che muoiono, dei ricercatori della Mayo Clinic si sono rivolti al settore dei sistemi complessi, un settore emergente della scienza, che studia come parti di sistemi danno luogo a comportamenti collettivi e come il sistema interagisce con l'ambiente.
In uno studio che sarà pubblicato in febbraio sulla rivista Brain, con 128 partecipanti alla Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative, il team di ricercatori, guidato da David Jones MD, neurologo della Mayo Clinic, ha proposto un modello di malattia che coinvolge una interazione patologica all'interno di un complesso sistema composto da grandi reti cerebrali e da molecole di piccole dimensioni.
Essi hanno esaminato l'attività della «rete in modalità predefinita» (DMN-Default Mode Network), un sistema cerebrale che si attiva quando si eseguono operazioni che coinvolgono la memoria o quando si richiamano costruzioni mentali, e hanno cercato di collegare questa attività alle misurazioni delle proteine di Alzheimer.
Basandosi sul proprio lavoro precedente sull'attività DMN, il team ha scoperto che il fallimento che inizia in questo sistema ricade in tutto il cervello attraverso degli aumenti dell'attività, che finora erano stati considerati un processo di compensazione; tuttavia, questo nuovo studio suggerisce che anch'essi propagano il processo della malattia in tutti i sistemi cerebrali, proprio come il reinstradamento di sbalzi di tensione può causare il black-out in una rete elettrica.
"Abbiamo scoperto che questo processo di scambio del carico, da solo, può essere un colpevole importante dello sviluppo dell'Alzheimer", afferma Dr Jones, primo ricercatore e autore dello studio. "Non è diverso dal fallimento a cascata di una rete elettrica. Quando si spegne un centro nevralgico, le altre aree della rete sono costrette a compensare. Se lo spostamento del carico è troppo elevato, si fondono i circuiti, e non c'è più energia. Questo tipo di guasto nelle nostre grandi reti del cervello può essere responsabile dello sviluppo dell'Alzheimer".
Questi risultati, secondo il dottor Jones, supportano un modello di sistema che potrebbe aprire nuove vie per interventi terapeutici preventivi mirati all'attività cerebrale su larga scala, nei prossimi anni o decenni, prima dell'apparizione dei sintomi. "E' come se un cardiologo riuscisse ad abbassare la pressione del sangue decenni prima che si sviluppino le placche nelle arterie del cuore", dice il dottor Jones.
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I co-autori sono David S. Knopman MD, Jeffrey L. Gunter PhD, Jonathan Graff-Radford, Vemuri Prashanthi PhD, Bradley Boeve MD, Ronald C. Petersen MD/PhD e Clifford R. Jack Jr. MD della Mayo Clinic e Michael Weiner MD della Università della California di San Francisco.
Fonte: Mayo Clinic via Newswise (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: David T. Jones, David S. Knopman, Jeffrey L. Gunter, Jonathan Graff-Radford, Prashanthi Vemuri, Bradley F. Boeve, Ronald C. Petersen, Michael W. Weiner, Clifford R. Jack Jr. Cascading network failure across the Alzheimer’s disease spectrum. Brain, First published online: 19 November 2015. DOI: http://dx.doi.org/10.1093/brain/awv338
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