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Biomarcatore 'ideale', non invasivo, rileva l'Alzheimer prima dei sintomi
Evoluzione topografica del processo fisiopatologico dell'AD in base all'attivazione di un generatore prefrontale mediale (punto rosso) all'interno della rete sensoriale uditiva. (Fonte: prostem.eu)L'assenza di un'attivazione prefrontale, durante l'invio di toni semplici, rileva l'Alzheimer (AD) prima della comparsa dei sintomi.
Con un nuovo studio, pubblicato sulla rivista Human Brain Mapping, la fisica Sanja Josef Golubic PhD, dell'Università di Zagabria, rivela il grande potenziale di un biomarcatore per l'AD, assolutamente non invasivo, discreto e individuale, con proprietà 'ideali'.
La diffusione mondiale dell'Alzheimer, un tipo morboso di demenza di lunga durata, è una delle più grandi sfide globali di salute pubblica che ha di fronte questa generazione.
Molte evidenze emerse durante più di 110 anni di ricerche sulla malattia suggeriscono che i cambiamenti patologici associati all'AD cominciano decenni prima dell'insorgenza dei sintomi clinici.
Questa lunga progressione della neurodegenerazione, che è irreversibile nella fase sintomatica della malattia, può dipendere dal mancato sviluppo di terapie efficaci che modificano la malattia.
Attualmente, a livello mondiale c'è la ricerca urgente di un marcatore di cambiamenti patologici molto precoci relativi all'AD, eventualmente reversibili, in soggetti ancora cognitivamente intatti, prima della comparsa dei primi sintomi.
Reisa Sperling, presidente del National Institute on Aging/Alzheimer's Association Workgroup on Preclinical AD, e direttrice del programma Neuroimaging alla Harvard Medical School, riesaminando la vasta ricerca di biomarcatori per l'AD preclinico, sottolinea: "Una linea attiva di ricerca è la relazione tra le reti neurali intrinseche e l'evoluzione 'topografica' del processo patofisiologico dell'AD. È possibile, proprio come nel settore immobiliare, che sia fondamentale 'la posizione, la posizione e la posizione' ".
Sanja Josef Golubic ha scoperto che la posizione della chiave è nascosta nella topografia della rete sensoriale uditiva. Ha scoperto un biomarcatore topologico della patologia AD preclinica e clinica a livello individuale, che presenta una grande dimensione di effetto (0,98) e un'elevata precisione, sensibilità e specificità (100%) nell'identificare i pazienti sintomatici di AD all'interno di un campione di ricerca.
Il nuovo biomarcatore non richiede di stimare i livelli limite o i processi di normalizzazione, il problema principale con i marcatori AD proposti finora. È assolutamente non invasivo, non basato sull'uso di mezzi di gruppo e non è associato a cambiamenti statisticamente significativi in una variabile continua.
La sua forza è nella semplicità di usare un valore binario, cioè ha attivato o non attivato un generatore neurale. La bassa sensibilità all'eterogeneità e la variabilità individuale dovuta alla sua natura binaria è probabilmente la proprietà più importante del biomarcatore proposto.
Sanja Josef Golubic, che insieme a Cheryl Aine, Selma Supek, Julia Stephen, John Adair e Janice Knoefel costituiscono il team di ricerca internazionale, costituito dall'Università di Zagabria, dall'Università del New Mexico, dal Mind Research Network e dal New Mexico VA Healthcare System, spiega:
"Tre anni fa abbiamo scoperto l'innovativo terzo percorso di diagnosi veloce e sensoriale, che collega direttamente le aree sensoriali primarie alla corteccia prefrontale mediale entro i primi 80ms dopo la stimolazione uditiva. Abbiamo fornito forti evidenze del ruolo modulatorio del generatore prefrontale mediale sulla dinamica dei generatori nei cortici uditivi primari, e abbiamo notato anche l'alta sensibilità dei generatori di gating dinamici sulla patologia AD. Questo ci ha ispirato a mettere a fuoco la nostra ricerca di un biomarcatore di AD in direzione dell'attivazione del generatore di sensori prefrontali".
"In questo studio dimostriamo l'uso della localizzazione di sorgenti neurali che sottendono i campi neuromagnetici misurati al di fuori della testa, per individuare l'AD anche prima dell'inizio dei sintomi. I controlli sani hanno attivato un generatore prefrontale in risposta sia ai toni devianti che a quelli ripetuti di un paradigma originale.
"Al contrario, il gruppo AD sintomatico mancava di qualsiasi attivazione dei generatori di gating prefrontali mediali sia ai toni devianti che a quelli ripetuti, ma abbiamo rilevato un sottogruppo di controlli caratterizzato dall'assenza di attivazione del generatore di gating prefrontale solo per il tono ripetuto e punteggi significativamente inferiori su un Mini Mental Status e su un test ritardato di memoria visiva (Rey-Osterreith Complex Figure Test).
"È altamente probabile che questi individui siano stati presi in una fase preclinica di AD, in quanto mostrano sia disturbi neuropsicologici che neurofisiologici caratteristici di una demenza di tipo AD, anche se non avevano ancora soddisfatto i criteri clinici per la fase iniziale di AD sintomatico".
La localizzazione di una discreta attivazione del gating prefrontale è un biomarcatore altamente promettente dell'Alzheimer a livello individuale, con il potenziale di seguire l'evoluzione del processo fisiopatologico della malattia.
I prossimi passi nell'evoluzione del biomarcatore includono il test in un ampio campione indipendente e la valutazione negli studi clinici longitudinali. La grande dimensione dell'effetto, la non-invasività assoluta e l'indipendenza statistica, tutte proprietà di un biomarcatore "ideale", lanceranno senza dubbio questo biomarcatore di AD verso un uso clinico.
Fonte: Agency for evolving and promotion of STEM disciplines via EurekAlert! (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Josef Golubic, S., Aine, C. J., Stephen, J. M., Adair, J. C., Knoefel, J. E. and Supek, S. MEG biomarker of Alzheimer's disease: Absence of a prefrontal generator during auditory sensory gating. Hum. Brain Mapp.,(2017), 38: 5180–5194. doi:10.1002/hbm.23724
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