Ricerche

Degli scienziati hanno identificato un nuovo meccanismo che accelera l'invecchiamento nel cervello e dà origine alle caratteristiche biologiche più devastanti del morbo di Alzheimer (MA).

Le scoperte inoltre unificano tre teorie di vecchia data sulle origini della malattia, in una narrazione coesa che spiega come si ammalano le cellule sane, e dà agli scienziati nuovi percorsi per selezionare composti  progettati per rallentare o arrestare la progressione della malattia, cosa che i farmaci esistenti non possono fare.

"Ora abbiamo una migliore comprensione dei fattori molecolari che portano al MA, che possiamo sfruttare per sviluppare strategie di trattamento e prevenzione migliori e disperatamente necessarie", ha detto Viviane Labrie PhD, assistente professore al Van Andel Research Institute (VARI) e autrice senior dello studio, apparso nell'edizione del 21 maggio di Nature Communications. "Il MA è un importante problema di salute pubblica in crescita in tutto il mondo. Abbiamo bisogno di opzioni migliori per i pazienti e le dobbiamo avere a breve".

Il MA è la sesta causa di morte negli Stati Uniti e la causa più comune di demenza in tutto il mondo. Circa 5,8 milioni di persone negli Stati Uniti e 44 milioni di persone in tutto il mondo hanno il MA. Entro il 2050, si prevede che tali numeri salgano rispettivamente a 14 milioni e 135 milioni, in parte a causa della crescita e dell'invecchiamento della popolazione mondiale.

Le scoperte si basano su 'manopole di volume' genetiche chiamate potenziatori, che aumentano o riducono l'attività dei geni sulla base di influenze come l'invecchiamento e i fattori ambientali. La Labrie e i suoi colleghi hanno dato uno sguardo completo ai potenziatori delle cellule cerebrali di persone in vari stadi di MA e li hanno confrontati con le cellule di persone sane.

Hanno scoperto che nel normale invecchiamento c'è una progressiva perdita di importanti segni epigenetici sui potenziatori. Questa perdita è accelerata nel cervello delle persone con MA, inducendo le loro cellule cerebrali a comportarsi come se fossero più vecchie di quanto non siano in realtà e rendendole vulnerabili alla malattia.

Allo stesso tempo, questi potenziatori attivano eccessivamente una serie di geni coinvolti nella patologia del MA nelle cellule cerebrali, stimolando la formazione di placche e grovigli e riattivando il ciclo cellulare in cellule completamente formate: una combinazione altamente tossica.

"Negli adulti, le cellule cerebrali si producono di solito per divisione. Quando i potenziatori riattivano la divisione cellulare, è incredibilmente dannoso", ha detto la Labrie. "I cambi dei potenziatori che abbiamo trovato incoraggiano anche lo sviluppo di placche, che fungono da carburante per la diffusione di grovigli tossici, propagandoli attraverso il cervello come un incendio. Prese insieme, le anormalità dei potenziatori che promuovono placche, grovigli e la riattivazione del ciclo cellulare sembrano spianare la strada alla morte delle cellule cerebrali nel MA".

È importante sottolineare che la Labrie ed i suoi colleghi hanno collegato i cambi dei potenziatori al tasso di declino cognitivo nei pazienti con MA.

Lo studio è la prima indagine completa sui potenziatori nelle cellule del cervello umano e nel MA e ha incluso un'analisi approfondita dei dati epigenetici, genetici, dell'espressione genica e delle proteine.

Per il seguito, il team pianifica lo sviluppo di nuovi sistemi sperimentali per selezionare composti che possono correggere la disregolazione nei potenziatori e che hanno il potenziale di essere nuovi trattamenti o misure preventive.