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Ricerche

Le cellule si parlano di più nelle zone dove colpisce prima l'Alzheimer, rafforzando le placche amiloidi

Ricercatori della Washington University School of Medicine di St. Louis riportano che livelli più elevati di comunicazione tra le cellule fanno aumentare la beta amiloide (l'ingrediente principale delle lesioni in placche che sono una caratteristica dell'Alzheimer) nelle regioni del cervello che l'Alzheimer colpisce per prime.

Queste regioni cerebrali appartengono a una rete che è più attiva quando il cervello è a riposo. La scoperta che le cellule in queste regioni comunicano tra di loro più spesso che le cellule in altre parti del cervello può contribuire a spiegare perché queste aree sono spesso tra le prime a sviluppare le placche, secondo i ricercatori.

cervello placche

Ricercatori della Washington University School of Medicine di St. Louis hanno dimostrato che le cellule cerebrali in rete modalità predefinita, evidenziata in blu sulla sinistra, comunicano tra di loro più spesso di altre aree cerebrali. Questo può spiegare perché queste stesse aree sono spesso colpite per prime dalle placche di Alzheimer, che sono evidenziati in rosso nelle immagini del cervello a destra. (per gentile concessione del Journal of Neuroscience)

Lavorando con topi geneticamente ingegnerizzati a sviluppare cambiamenti cerebrali di tipo Alzheimer, gli scienziati hanno ridotto le dimensioni e il numero di placche, diminuendo l'attività delle cellule cerebrali in alcune regioni. I risultati, che appaiono il 1 maggio su Nature Neuroscience, sono gli ultimi ad aggiungere evidenze che le cellule del cervello più occupate possono sia contribuire che prevenire l'Alzheimer.

Secondo una nuova teoria, la differenza sta in quali cellule cerebrali sono impegnate. "Impegnare il cervello in attività quali leggere, socializzare o studiare può essere utile in quanto riduce l'attività nelle regioni sensibili e aumenta l'attività nelle regioni che sembrano essere meno vulnerabili alla deposizione di placche di Alzheimer", spiega David M. Holtzman, MD, Professore dell'Andrew B. Gretchen and P. Jones e direttore del Dipartimento di Neurologia. "Ho il sospetto che la privazione del sonno e l'aumento dello stress, che possono influire sul rischio di Alzheimer, possono aumentare anche i livelli di attività in queste regioni vulnerabili".

Le regioni sensibili del cervello evidenziate nel nuovo studio appartengono alla rete in modalità predefinita, un gruppo di regioni del cervello che diventano più attive quando il cervello non è impegnato in un compito cognitivo impegnativo. Il co-autore Marcus Raichle, MD, professore di neurologia, di radiologia e di neurobiologia, fu tra i primi a descrivere la rete di modalità predefinita. In un articolo pubblicato nel 2005, i ricercatori dell'Università di Washington hanno dimostrato che le regioni in rete modalità di default [=predefinita] sono spesso tra i primi a sviluppare le placche di Alzheimer. Per capire perché, Adam Bero, uno studente laureato nel laboratorio di Holtzman, ha analizzato la chimica del cervello dei topi. Ha scoperto che le regioni del cervello del topo analoghe a quelle della rete umana modalità di default avevano livelli elevati dei primi depositi di placche amiloidi, rispetto ad altri settori.

Successivamente, Bero ha mostrato nei giovani topi che le regioni ad alta intensità di placca avevano maggiori livelli di beta amiloide. In un terzo esperimento, ha trovato che i maggiori livelli di beta amiloide erano causati da una maggiore comunicazione delle cellule nervose nelle regioni colpite. Per dimostrare ulteriormente il rapporto tra formazione di placca e comunicazione cellulare, gli scienziati hanno tagliato i baffi su un lato di un gruppo di topi e li hanno tenuti corti per un mese. "Poiché i topi sono animali notturni e la loro vista è scarsa, i baffi sono un modo importante per capire dove sono nel loro ambiente", spiega Holtzman. "Tagliando loro i baffi su un lato, abbiamo ridotto l'attività neuronale nella regione del cervello che rileva il movimento del baffo". La perdita di questi dati è risultata in placche più piccole e meno numerose sulla parte del cervello collegata ai baffi potati. In un esperimento separato, quando i ricercatori hanno stimolato regolarmente i baffi con un tampone di cotone, i livelli di beta amiloide sono aumentati.

Secondo Holtzman, i risultati dimostrano il collegamento diretto tra la formazione e la crescita di placche amiloidi e i cambiamenti nei livelli di attività delle cellule cerebrali in varie parti del cervello. Ha in programma ulteriori indagini sui meccanismi che regolano l'attività predefinita del cervello, le loro connessioni con fenomeni come il sonno, ed i loro potenziali effetti sull'Alzheimer.

 


Riferimenti: Bero AW, Yan P, Roh JH, Cirrito JR, Stewart FR, Raichle ME, Lee JM, Holtzman DM. Neuronal activity regulates the regional vulnerability to amyloid-beta deposition. Nature Neuroscience , May 1, 2011.

Ricerca finanziata dei National Institutes of Health (NIH) e dal Cure Alzheimer's Fund.

Articolo di Michael C. Purdy pubblicato su Washington University St Louis News il 1 maggio 2011 Traduzione di Traduzione di Franco Pellizzari. 

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