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Scoperti nuovi cambiamenti cerebrali all'inizio dell'Alzheimer
Progressione ipotetica nel tempo dei cambiamenti nel cervello umano in relazione all'entità della patologia tau da Alzheimer (Fonte: Marttinen et al., 2018).
I ricercatori dell'Università della Finlandia Orientale hanno scoperto nuovi cambiamenti presenti nel cervello umano nelle prime fasi del morbo di Alzheimer (MA).
I ricercatori hanno usato un approccio multi-oma (*) per determinare i livelli di RNA, proteine e fosforilazione e hanno effettuato ulteriori analisi neurobioinformatiche su di essi. I risultati, ottenuti attingendo ai dati di una biobanca finlandese di campioni di tessuto cerebrale, sono stati pubblicati su Neurobiology of Disease.
Il MA è la malattia neurodegenerativa più comune, fortemente caratterizzata dall'accumulo del peptide amiloide-beta e della proteina tau iperfosforilata nel tessuto cerebrale. Al fine di trovare nuovi biomarcatori predittivi e obiettivi di trattamento per questa malattia, è fondamentale identificare i primi cambiamenti indotti da questo accumulo nel cervello.
Sono state condotte molte ricerche sui cambiamenti che si verificano nell'espressione RNA dei geni nel cervello delle persone con MA, ma pochi studi finora si sono concentrati sull'intero proteoma che copre l'intero insieme delle proteine espresse nelle cellule.
"Tuttavia, sappiamo che i cambiamenti nell'espressione non vengono sempre tradotti a livello di proteine, e sappiamo anche che la fosforilazione regola la funzione delle proteine prodotte. Pertanto, è essenziale esaminare contemporaneamente più livelli di regolazione per comprendere i cambiamenti funzionali che avvengono nelle fasi iniziali del MA", spiega il ricercatore postdottorato Mikael Marttinen dell'Università della Finlandia Orientale.
Nello studio appena pubblicato, i ricercatori hanno usto i dati disponibili in una esclusiva biobanca finlandese di campioni di tessuto cerebrale, dove i campioni sono classificati in base all'accumulo di proteine tau fosforilate, che rappresentano le diverse fasi del MA.
Analizzando l'intero genoma dei campioni per rilevare variazioni su RNA, proteine e fosforilazione delle proteine e conducendo analisi neurobioinformatiche, i ricercatori sono riusciti a dimostrare associazioni tra cambiamenti funzionali in alcuni tipi di cellule cerebrali e l'accumulo di proteina tau fosforilata correlata al MA.
I ricercatori hanno anche dimostrato che si può usare l'apprendimento automatico per classificare i pazienti in diversi stadi della patogenesi della malattia, semplicemente osservando i cambiamenti nell'espressione di un gruppo selezionato di geni.
Ulteriori ricerche dovranno chiarire se i cambiamenti del cervello appena scoperti nelle diverse fasi della malattia siano visibili anche nel liquido cerebrospinale e nei campioni di sangue, e se questi potrebbero anche essere usati come nuovi biomarcatori predittivi del MA. Inoltre, i cambiamenti scoperti nelle prime fasi della malattia aprono nuove strade a potenziali bersagli di trattamento per il morbo.
(*) approccio di analisi biologica in cui i set di dati sono vari 'oma', come il genoma, il proteoma, il trascrittoma, l'epigenoma e il microbioma.
Fonte: University of Eastern Finland (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Mikael Marttinen, Jussi Paananen, Antonio Neme, Vikram Mitra, Mari Takalo, Teemu Natunen, Kaisa M.A. Paldanius, Petra Mäkinen, Michael Bremang, Mitja I. Kurki, Tuomas Rauramaa, Ville Leinonen, Hilkka Soininen, Annakaisa Haapasalo, Ian Pike, Mikko Hiltunen. A multiomic approach to characterize the temporal sequence in Alzheimer's disease-related pathology. Neurobiology of Disease, 2018; DOI: 10.1016/j.nbd.2018.12.009
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