Ricerche

I cambiamenti negli occhi potrebbero aiutare a diagnosticare l'insorgenza della demenza frontotemporale, la seconda forma più diffusa di demenza, secondo una nuova ricerca degli scienziati dell'Università dell'Alabama di Birmingham, dei Gladstone Institutes e dell'Università della California di San Francisco.

I risultati pubblicati sul Journal of Experimental Medicine dimostrano che la perdita di cellule nella retina è uno dei primi segni della demenza frontotemporale nelle persone con un rischio genetico per il disturbo,  anche prima che compaiano cambiamenti nel loro comportamento.

I ricercatori hanno studiato un gruppo di individui che avevano una certa mutazione genetica nota per provocare l'FTD. Hanno scoperto che, prima che fossero presenti tutti i segni cognitivi della demenza, questi individui mostravano un assottigliamento significativo della retina rispetto alle persone che non avevano la mutazione del gene.

"Questo riconferma che la retina è una specie di finestra sul cervello", ha detto Erik Roberson MD/PhD, professore associato del Dipartimento di Neurologia dell'UAB e coautore dello studio che, assieme a Timothy Kraft PhD professore associato nel Dipartimento di Scienze Visive dell'UAB, ha collaborato con i primi autori Li Gan PhD dei Gladstone e Ari Green MD, professore associato di neurologia all'UCSF.

"La degenerazione retinica era rilevabile nei portatori di mutazioni prima dell'inizio dei sintomi cognitivi, stabilendo l'assottigliamento della retina come uno dei primi segni osservabili dell'FTD familiare", ha detto Gan. "Ciò implica che l'assottigliamento della retina potrebbe essere un risultato facilmente misurabile per gli studi clinici".

Sebbene sia localizzata nell'occhio, la retina è composta da neuroni con connessioni dirette al cervello. Questo significa che studiare la retina è uno dei modi più semplici e accessibili per esaminare e tenere traccia dei cambiamenti nei neuroni.

Il laboratorio di Roberson ha studiato un modello animale dell'FTD. Usando un processo chiamato ERG (elettroretinogramma, simile all'elettrocardiogramma), Roberson e Kraft hanno mostrato che la retina dei topi con FTD aveva una perdita di funzione delle cellule gangliari; queste cellule sono responsabili della trasmissione dei segnali dall'occhio al cervello. Questi dati, insieme ad ulteriori studi ERG effettuati da Kraft in California, si sono allineati con studi umani comparabili condotti ai Gladstone e all'UCSF.

"Abbiamo una comprensione più completa di come funziona la retina in riferimento alle operazioni del cervello complesso", ha detto Kraft. "Questo rende molto più facile usare la retina come strumento per una migliore comprensione dell'FTD".

I ricercatori hanno anche scoperto nuovi meccanismi attraverso i quali avviene la morte cellulare nell'FTD. Come per la maggior parte dei disturbi neurologici complessi, allo sviluppo dell'FTD contribuiscono diversi cambiamenti nel cervello. Nella forma ereditata studiata in questa ricerca, ciò include una deficienza della proteina progranulina, che è legata all'errata localizzazione di un'altra proteina cruciale, la TDP-43, dal nucleo della cellula al citoplasma.

Tuttavia, la relazione tra neurodegenerazione, progranulina e TDP-43 era finora poco chiara. Con il topo dell'UAB modello di FTD, gli scienziati sono riusciti per la prima volta ad indagare su questa connessione nei neuroni della retina. Hanno identificato un esaurimento di TDP-43 nei nuclei delle cellule prima che si verificassero eventuali segni di neurodegenerazione, a significare che questa perdita può essere una causa diretta della morte cellulare associata all'FTD.

È stato dimostrato che i livelli di TDP-43 sono regolati da una terza proteina cellulare chiamata Ran. Aumentando l'espressione di Ran, i ricercatori hanno potuto alzare i livelli di TDP-43 nel nucleo di neuroni carenti di progranulina e prevenirne la morte.

"I risultati di questo studio hanno dimostrato che possiamo usare il diradamento delle cellule della retina come marcatore di questo tipo di demenza", ha detto Roberson. "Ulteriori studi possono anche aiutare a determinare se i cambiamenti nella retina possono essere usati come marcatore della progressione della malattia. Potremmo anche usare la retina come strumento per valutare l'efficacia di nuove terapie".