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Ricerche

Alla ricerca di indizi di Alzheimer sia dentro che fuori le cellule del cervello

Alla ricerca di indizi di Alzheimer sia dentro che fuori le cellule del cervelloNeuroni con placche amiloidi all'esterno e grovigli di proteina tau all'interno.

L'amiloide-beta ha una brutta fama nel morbo di Alzheimer (MA). È un accumulo appiccicoso di proteine ​​che forma grumi o placche nel cervello delle persone con questa condizione: l'accumulo di placche è stato uno dei cambiamenti nel cervello che il medico tedesco Alois Alzheimer ha individuato più di un secolo fa nell'autopsia post-mortem di pazienti.


Ancora molto rimane sconosciuto sull'amiloide-beta nel MA. L'obiettivo della ricerca è stato spesso l'accumulo visibile nello spazio tra le cellule cerebrali chiamate neuroni.


Questo spazio, la sinapsi, è una struttura importante che consente a queste cellule cerebrali di comunicare tra loro e di passare informazioni da una parte all'altra del cervello. Se la sinapsi non può funzionare correttamente, come si pensa accada quando l'amiloide-beta si accumula, non è una buona notizia per quelle connessioni nel cervello.


Ma non è così semplice, e un nuovo studio condotto tra la Dublin City University (DCU) e un centro di ricerca in Germania sta vedendo l'amiloide-beta da una prospettiva più ampia, che secondo i ricercatori può mettere insieme molti più pezzi del puzzle.

Non sempre un cattivo

L'amiloide è un aggregato di frammenti proteici che possono accumularsi in diverse parti del corpo, non solo nel cervello, spiega il prof. Saak V. Ovsepian, neuroscienziato dell'Istituto Imaging Biologico e Medico al German Research Center for Environmental Health di Monaco di Baviera in Germania.


"L'amiloide può accumularsi nei reni, nel fegato e in altri organi", dice. "Nel cervello, il tipo di amiloide che è collegato all'Alzheimer è un aggregato di amiloide-beta".


Ma l'amiloide-beta non è sempre cattiva, osserva. "La convinzione generale che l'amiloide-beta sia sempre cattiva non è corretta. L'amiloide-beta è presente nel cervello tutto il tempo, è prodotta dalla normale biochimica delle cellule cerebrali e, quando è presente in basse quantità, stimola e migliora le funzioni delle cellule cerebrali".

 

Accumulo di beta

Quindi cosa va storto nel MA? Si pensa che venga compromessa la capacità del cervello di rimuovere l'amiloide-beta, che si accumula in una forma solubile nel fluido del cervello e anche come aggregato tra le cellule cerebrali.


"L'eliminazione dell'amiloide-beta nel cervello diventa compromessa", dice Ovsepian, che è professore a contratto nella Facoltà di Scienze e Salute della DCU. "Per ragioni sconosciute, l'amiloide-beta si blocca poi nel liquido interstiziale [tra le cellule cerebrali] dove è molto tossica, causa molto danno, e parte di essa si aggrega in placche".


Mentre era alla DCU e lavorava con il prof Oliver Dolly, Ovsepian ha esplorato come l'amiloide-beta si muove dentro e fuori dalle cellule cerebrali chiamate neuroni. "Uno dei problemi più interessanti che abbiamo visto è che quando c'è molta amiloide-beta fuori dai neuroni, viene anche portata dentro le cellule cerebrali, e questo può danneggiarle", spiega.


Questo processo potrebbe essere alla base del tipo di cambiamenti osservati all'inizio del MA, secondo Ovsepian. "Sappiamo che le cellule cerebrali chiamate 'neuroni colinergici' muoiono all'inizio del processo patologico", dice. "Questi neuroni colinergici agiscono come un motore di pulizia per l'amiloide, e se queste cellule sono danneggiate e muoiono, ciò implica che il cervello perde quel meccanismo di rimozione dell'amiloide-beta e la situazione di accumulo peggiora".

 

Panoramica sull'amiloide

Ovsepian e Dolly hanno recentemente pubblicato uno studio sulla rivista Alzheimer’s & Dementia che offre una panoramica di come viene trattato l'amiloide e come si muove dentro e fuori i neuroni, in particolare sulle sinapsi, dove le punte dei neuroni comunicano.


"La sinapsi produce amiloide-beta, ma se è troppa la avvelena", afferma Ovsepian. "Abbiamo esaminato come l'amiloide-beta è regolata, elaborata e spostata in questo momento critico. Unifica molte cose che erano disgiunte. Il nostro studio le integra, guarda come le parti del puzzle si inseriscono nella storia".


È importante sottolineare che la ricerca pone l'attenzione su ciò che accade all'interno delle cellule cerebrali e nello spazio tra loro, osserva Ovsepian. "L'intera storia del MA è stata sviluppata su ciò che accade fuori delle cellule cerebrali", dice. "Stiamo dicendo che è importante guardare molto da vicino a ciò che accade con l'amiloide-beta anche all'interno delle cellule, su come viene prodotta ed elaborata".

 

Indizi per nuovi interventi

Questa prospettiva più ampia potrebbe potenzialmente indicare nuovi modi per intervenire nell'accumulo di amiloide-beta. "Se guardiamo dentro le cellule, ci sono molte molecole con cui l'amiloide-beta interagisce, queste potrebbero essere degli obiettivi per noi. Non abbiamo assolutamente sviluppato una bacchetta magica qui, ma stiamo puntando a un sacco di molecole che forse erano state precedentemente ignorate".


Dolly, che è professore di neuroterapie alla DCU, è particolarmente interessato a come l'amiloide-beta si lega a particolari molecole all'interno delle cellule e interrompe il normale traffico di sostanze intorno e fuori dalle cellule cerebrali. "Molti ricercatori stanno osservando le placche amiloide-beta che si accumulano tra le cellule, cercando di sviluppare trattamenti che le puntano e le rompono", dice. "Stiamo osservando cosa succede nel viaggio verso l'accumulo dell'amiloide-beta. Se potessi interferire con quel processo, molte persone ne sarebbero interessate".


Egli sottolinea, tuttavia, che le informazioni riguardano attualmente lo sviluppo della malattia. "[L'amiloide-beta] si lega alle proteine ​​responsabili del rilascio neuronale delle sostanze trasmittenti, un processo essenziale per la comunicazione nel sistema nervoso", afferma. "Poiché tali interazioni potrebbero perturbare questo funzionamento normale, le nostre idee suggeriscono una base per alcuni sintomi del MA piuttosto che un trattamento efficace".

 

 

 


Fonte: Claire O'Connell in Irish Times (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Saak V. Ovsepian, Valerie B. O'Leary, Laszlo Zaborszky, Vasilis Ntziachristos, J. Oliver Dolly. Synaptic vesicle cycle and amyloid β: Biting the hand that feeds. Alzheimer's & Dementia, Vol. 14, Issue 4, p502–513, 26 Feb 2018, DOI: 10.1016/j.jalz.2018.01.011

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