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Scoperta può spiegare un grande mistero dell'Alzheimer e del Parkinson

Michael McConnell

Gli scienziati della University of Virginia hanno identificato una spiegazione potenziale della morte misteriosa di specifiche cellule cerebrali che avviene nell'Alzheimer, nel Parkinson e in altre malattie neurodegenerative.


La nuova ricerca suggerisce che le cellule potrebbero morire a causa di una variazione genica presente naturalmente nelle cellule cerebrali che, fino a poco tempo fa, si presumevano geneticamente identiche. Questa variazione - chiamata 'mosaicismo somatico' - potrebbe, per esempio, spiegare perché i neuroni nel lobo temporale sono i primi a morire nell'Alzheimer, e quelli dopaminergici nel Parkinson.


"Questa è rimasta una grande questione aperta nelle neuroscienze, in particolare in varie malattie neurodegenerative", ha detto il neuroscienziato Michael McConnell PhD, del Center for Brain Immunology and Glia (BIG) dell'UVA. "Cos'è questa vulnerabilità selettiva? Cosa c'è alla sua base? E così ora, con il nostro lavoro, le ipotesi che ci permettono di andare avanti sono che potrebbe essere che diverse regioni del cervello hanno effettivamente un diverso giardino di queste [variazioni] negli individui giovani e che ciò predispone regioni diverse al declino più avanti nella vita".

 

Una scoperta proprio inaspettata

La scoperta è emersa inaspettatamente dalle indagini di McConnell sulla schizofrenia. E' stato in quel contesto che lui e i suoi collaboratori hanno scoperto per la prima volta l'inattesa variazione nella composizione genetica delle singole cellule cerebrali. Questa scoperta può aiutare a spiegare non solo la schizofrenia, ma anche la depressione, il disturbo bipolare, l'autismo e altre condizioni.


Continuando le sue indagini, McConnell si aspettava che questo mosaicismo sarebbe aumentato con l'età, che le mutazioni si sarebbero accumulate nel tempo. Quello che lui e i suoi collaboratori alla Johns Hopkins hanno trovato è esattamente l'opposto: i giovani avevano più mosaicismo e gli anziani meno.


"Abbiamo finito con il costruire un atlante che conteneva neuroni di 15 individui. Nessuno di questi individui aveva una malattia", ha detto McConnell, dei Dipartimenti di Biochimica e Genetica Molecolare e di Neuroscienze dell'UVA. "Avevano un'età compresa tra meno di 1 e 94 anni, e si è vista una correlazione perfetta - una anti-correlazione perfetta - con l'età".


Sulla base dei risultati, McConnell ritiene che i neuroni con una variazione genetica significativa, chiamati 'neuroni CNV', potrebbero essere i più vulnerabili alla morte. E questo potrebbe spiegare la morte idiosincratica (= reattiva) di specifici neuroni in diverse malattie neurodegenerative. Le persone con il maggior numero di neuroni CNV nel lobo temporale, ad esempio, potrebbero avere più probabilità di sviluppare l'Alzheimer.


C'è ancora molto lavoro da fare per comprendere appieno cosa sta succedendo, ha detto McConnell. Finora, egli ha solo esaminato i neuroni nella corteccia frontale del cervello, e i suoi studi sono limitati dal fatto che i neuroni possono essere esaminati solo dopo la morte, quindi sono difficili i confronti diretti. Ma è entusiasta di ampliare la portata della sua ricerca.


"Poiché sto collaborando con il Lieber Institute e loro hanno questa fantastica banca del cervello, ora posso guardare la corteccia frontale degli individui [per la ricerca sulla schizofrenia] e posso osservare il lobo temporale in quegli stessi individui", ha detto McConnell. "Così ora posso davvero iniziare a mappare le cose con più attenzione, costruendo un atlante di diverse regioni del cervello di molti individui".


Quella ricerca potrebbe far progredire notevolmente la nostra comprensione sia delle malattie neurodegenerative che del declino cognitivo che ci affligge con l'età, portando potenzialmente a nuove terapie.


"La cosa veramente interessante del mosaicismo è che fondamentalmente sta modificando le nostre ipotesi su cosa sia la natura, perché abbiamo sempre pensato che ogni cellula di un dato individuo avesse lo stesso genoma, lo stesso DNA in ogni cellula", ha detto McConnell. "E ora stiamo dimostrando che è diverso e cosa potrebbe implicare".

 

 

 


Fonte: University of Virginia (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: William D. Chronister, Ian E. Burbulis, Margaret B. Wierman, Matthew J. Wolpert, Mark F. Haakenson, Aiden C.B. Smith, Joel E. Kleinman, Thomas M. Hyde, Daniel R. Weinberger, Stefan Bekiranov, Michael J. McConnell. Neurons with Complex Karyotypes Are Rare in Aged Human Neocortex. Cell Reports, 22 Jan 2019, DOI: 10.1016/j.celrep.2018.12.107

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