Ricerche

Rappresentazione grafica di neuroni con placche di amiloide-beta all'esterno e grovigli di proteina tau all'interno.

È un paradosso del morbo di Alzheimer (MA): le placche della proteina appiccicosa amiloide-beta sono il segno più caratteristico presente nel cervello della malattia neurodegenerativa mortale. Tuttavia, molte persone anziane hanno tali placche nel cervello, ma non hanno la demenza.

La perdita di memoria e la confusione del MA sono invece associate a grovigli di una diversa proteina del cervello - chiamata tau - che si manifestano anni dopo l'inizio della formazione delle placche. Il legame tra amiloide e tau non è mai stato del tutto chiarito. Ma ora, i ricercatori dell'Università di Washington di St. Louis hanno dimostrato che le persone con più amiloide nel cervello producono anche più tau.

I risultati, disponibili dal 21 marzo sulla rivista Neuron, potrebbero portare a nuovi trattamenti per il MA, ottenuti puntando la produzione della tau. "Pensiamo che questa scoperta possa portare a terapie più specifiche mirate al processo patologico", ha detto l'autore senior Randall Bateman MD, professore di neurologia.

Anni fa, i ricercatori hanno notato che le persone con MA hanno livelli alti di tau nel liquido cerebrospinale, che circonda il cervello e il midollo spinale. La tau - nella forma aggrovigliata o no - è di norma tenuta all'interno delle cellule, quindi la presenza della proteina nel fluido extracellulare è stata sorprendente.

Poiché il MA causa la morte diffusa delle cellule cerebrali, i ricercatori presumevano che l'eccesso di tau all'esterno delle cellule fosse un sottoprodotto dei neuroni morenti, che rilasciavano le loro proteine ​​mentre si separavano e morivano. Ma era anche possibile che i neuroni producessero e rilasciassero altra tau durante la malattia.

Per trovare la fonte del surplus di tau, Bateman e i colleghi hanno deciso di misurare il modo in cui la tau è prodotta e liberata dalle cellule del cervello umano. Insieme al co-autore senior Celeste Karch PhD, assistente alla cattedra di psichiatria, e ai primi autori Chihiro Sato PhD, istruttore di neurologia, e Nicolas Barthélemy PhD, ricercatore post-dottorato, i ricercatori hanno applicato una tecnica chiamata Cinetica di Marcatura Isotopica Stabile (SILK-Stable Isotope Labeling Kinetics).

La tecnica tiene traccia della velocità con cui ​​sono sintetizzate, rilasciate e eliminate le proteine, e può misurare la produzione e l'eliminazione in modelli di neuroni di laboratorio e anche dal vivo, nel sistema nervoso centrale umano.

Usando la SILK, i ricercatori hanno scoperto che le proteine ​​tau apparivano costantemente dopo un ritardo di tre giorni nei neuroni umani in una capsula di laboratorio. I tempi suggeriscono che il rilascio di tau è un processo attivo, estraneo ai neuroni morenti.

Inoltre, studiando 24 persone, alcune delle quali esibivano placche amiloidi e sintomi di MA lieve, hanno trovato una correlazione diretta tra la quantità di amiloide nel cervello di una persona e la quantità di tau prodotta nel cervello. "Che una persona abbia sintomi di MA o no, quando ci sono placche di amiloide, c'è una maggiore produzione di questa tau solubile", ha detto Bateman.

I risultati sono un passo verso la comprensione di come le due proteine ​​chiave del MA (amiloide e tau) interagiscano tra loro. "Sapevamo che le persone che avevano placche in genere avevano livelli elevati di tau solubile", ha detto Bateman. "Quello che non sapevamo era perché. Questo lo spiega: la presenza di amiloide aumenta la produzione di tau".

La tau è legata fortemente al danno cerebrale, quindi la sovrapproduzione della proteina potrebbe essere un passo fondamentale nello sviluppo del MA e ridurre la produzione di tau può aiutare a curare la malattia, hanno detto i ricercatori. "Questi risultati indicano un nuovo importante percorso terapeutico", ha affermato la Karch. "Il blocco della produzione di tau potrebbe essere considerato un obiettivo per il trattamento della malattia".