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Il 'crosstalk' tra i geni promuove l'infiammazione cerebrale nell'Alzheimer
Un nuovo studio degli scienziati del Massachusetts General Hospital (MGH) offre indizi su come prevenire l'infiammazione del tessuto cerebrale, che promuove il morbo di Alzheimer (MA). I risultati di questo studio, apparsi online su Neuron, potrebbero contribuire allo sviluppo di nuove terapie per il MA.
Sappiamo che il cervello delle persone con MA si riempie di depositi di cellule nervose danneggiate e di altre proteine, chiamate placche di amiloide, nonché formazioni aggrovigliate di proteine chiamate tau.
"Ma se hai solo placche e grovigli, probabilmente non svilupperai il MA per molto tempo, forse mai", dice il neuroscienziato Rudolph E. Tanzi PhD, direttore dell'Unità di Ricerca su Invecchiamento e Genetica del MGH, e autore senior dello studio. Piuttosto, spiega Tanzi, è l'infiammazione che avviene in risposta a placche e grovigli (neuroinfiammazione), il principale killer dei neuroni, che porta al declino cognitivo.
Il laboratorio di Tanzi ha scoperto nel 2008 il primo gene associato alla neuroinfiammazione nel MA: il CD33. Questo gene porta il codice genetico dei recettori presenti sulle cellule microglia, che normalmente sono una sorta di domestiche del cervello, eliminando i detriti neurologici, comprese placche e grovigli. Nel 2013, Tanzi e colleghi hanno pubblicato la loro scoperta che il CD33 influenza l'attività delle microglia: quando il gene è altamente espresso, le microglia si trasformano da governanti in assassini dei neuroni, scatenando la neuroinfiammazione.
Nel frattempo, altri ricercatori hanno identificato un altro gene, TREM2, che ha l'effetto opposto del CD33: blocca la capacità delle microglia di promuovere la neuroinfiammazione. In altre parole, dice Tanzi, il CD33 è l'interruttore che accende la neuroinfiammazione, mentre il TREM2 è l'interruttore che la spegne. "Il Santo Graal in questo campo è stato scoprire come disattivare la neuroinfiammazione nelle microglia", afferma Tanzi.
Nella loro più recente inchiesta, Tanzi, la neuroscienziata Ana Griciuc PhD, e i loro colleghi hanno iniziato a scoprire come interagiscono CD33 e TREM2, e quale ruolo potrebbe avere il 'crosstalk' [interazione verbale] nella neuroinfiammazione e nell'origine del MA. Per fare ciò, si sono posti una domanda: cosa succede quando questi geni criticamente importanti vengono messi a tacere, individualmente e simultaneamente?
Per trovare le risposte, Tanzi e il suo team hanno studiato topi di laboratorio appositamente allevati per avere cambiamenti cerebrali e comportamenti coerenti con il MA. Il team ha iniziato osservando e testando un ceppo di topi MA che avevano i geni CD33 spenti. Hanno scoperto che questi topi avevano livelli ridotti di placca amiloide nel cervello e si comportavano meglio di altri topi MA su test di apprendimento e memoria, come trovare la strada in un labirinto.
Tuttavia, quando i topi avevano sia il CD33 che il TREM2 silenziati, i benefici del cervello e del comportamento scomparivano, cosa che avveniva anche quando veniva tacitato solo il singolo gene TREM2. "Questo ci dice che il TREM2 sta lavorando a valle del CD33 per controllare la neuroinfiammazione", afferma Tanzi. Tale teoria è stata rafforzata dal sequenziamento dell'RNA delle microglia, che ha indicato che sia CD33 che TREM2 regolano la neuroinfiammazione aumentando o diminuendo l'attività di una cellula immunitaria chiamata 'IL-1 beta' e il recettore cellulare IL-1RN.
"Stiamo sempre più realizzando che per aiutare i malati di MA, è fondamentale fermare la morte massiccia delle cellule nervose cerebrali causata dalla neuroinfiammazione", afferma Tanzi. "Ora vediamo che i geni CD33 e TREM2 sono i migliori bersagli farmacologici per raggiungere questo obiettivo".
Fonte: Massachusetts General Hospital (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Ana Griciuc, Shaun Patel, Anthony N. Federico, Se Hoon Choi, Brendan J. Innes, Mary K. Oram, Gea Cereghetti, Danielle McGinty, Anthony Anselmo, Ruslan I. Sadreyev, Suzanne E. Hickman, Joseph El Khoury, Marco Colonna, Rudolph E. Tanzi. TREM2 Acts Downstream of CD33 in Modulating Microglial Pathology in Alzheimer’s Disease. Neuron, 10 July 2019, DOI: 10.1016/j.neuron.2019.06.010
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