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L'infiammazione guida il decorso dell'Alzheimer e di altre malattie cerebrali
È l'infiammazione a guidare la progressione delle malattie cerebrali neurodegenerative e ha un ruolo importante nell'accumulo di proteine tau all'interno dei neuroni. Un team di ricerca internazionale guidato dal Centro Tedesco per le Malattie Neurodegenerative (DZNE) e dall'Università di Bonn è arrivato a questa conclusione con uno studio pubblicato sulla rivista Nature.
I loro risultati sono basati sulle analisi di tessuto cerebrale umano e su ulteriori studi di laboratorio. Nel caso particolare del morbo di Alzheimer (MA), i risultati rivelano un legame finora sconosciuto tra le patologie amiloide-beta (Aβ) e tau. Inoltre, i risultati indicano che i processi infiammatori rappresentano un bersaglio potenziale per terapie future.
Le proteine tau di norma stabilizzano lo scheletro di un neurone. Tuttavia, nel MA, nella demenza fronto-temporale (FTD) e in altre 'taupatie', queste proteine sono alterate nella chimica, si staccano dal citoscheletro e si incollano una con l'altra. Di conseguenza, è compromessa la stabilità meccanica della cellula al punto di morire. In sostanza, la 'patologia tau' dà il colpo di grazia ai neuroni.
Lo studio attuale guidato dal Prof. Michael Heneka, direttore del Dipartimento di Malattie Neurodegenerative e Gerontopsichiatria dell'Università di Bonn e ricercatore senior del DZNE, fornisce nuove intuizioni sul motivo della trasformazione delle proteine tau. Come si è assodato, i processi infiammatori innescati dal sistema immunitario del cervello sono una forza trainante.
Un interruttore molecolare
Un particolare complesso proteico, l'«inflammasoma NLRP3», ha un ruolo centrale in questi processi, secondo quanto scrivono i ricercatori su Nature. Heneka e colleghi avevano già esaminato in ricerche precedenti questa macromolecola, che si trova all'interno delle cellule immunitarie del cervello.
Si tratta di un interruttore molecolare che può innescare il rilascio di sostanze infiammatorie. Per questo studio, i ricercatori hanno esaminato campioni di tessuto dal cervello di pazienti deceduti con FTD, cellule cerebrali coltivate, e topi che mostravano caratteristiche del MA e della FTD.
“I nostri risultati indicano che l'inflammasoma e le reazioni infiammatorie che innesca, hanno un ruolo importante nella nascita della patologia tau”, ha detto Heneka. In particolare, i ricercatori hanno scoperto che l'inflammasoma influenza degli enzimi che inducono una 'iperfosforilazione' delle proteine tau.
Questo cambiamento chimico infine le fa separare dall'impalcatura dei neuroni e raggrupparsi insieme. “Sembra che i processi infiammatori mediati dall'inflammasoma siano di fondamentale importanza per la maggior parte, se non tutte, le malattie neurodegenerative con patologia tau”, dice Heneka.
Un legame tra Aβ e Tau
Soprattutto nel caso del MA, entra in gioco un'altra molecola: l'amiloide-beta (Aβ). Nel MA, questa proteina si accumula anche nel cervello. Al contrario delle proteine tau, questo non avviene dentro i neuroni ma fuori, tra di loro. Inoltre, la deposizione di Aβ inizia nelle fasi precoci della malattia, mentre l'aggregazione delle proteine tau si verifica successivamente.
In studi precedenti, Heneka e colleghi avevano dimostrato che l'inflammasoma può promuovere l'aggregazione dell'Aβ. Qui è dove arriva il collegamento con le recenti scoperte.
“I nostri risultati supportano l'ipotesi 'cascata amiloide' per lo sviluppo del MA. Secondo questa ipotesi, i depositi di Aβ portano infine allo sviluppo della patologia tau e quindi alla morte cellulare“, detto Heneka. “Il nostro studio attuale mostra che l'inflammasoma è il legame decisivo e finora mancante in questa catena di eventi, perché fa da ponte tra la sviluppo della patologia Aβ e la patologia tau. Passa il testimone, per così dire".
Quindi i depositi di Aβ attivano l'inflammasoma. Come risultato, è promossa la formazione di ulteriori depositi di Aβ. Dall'altra parte, avvengono delle modifiche chimiche alle proteine tau che determinano la loro aggregazione.
Un punto di partenza possibile per terapie
“I processi infiammatori promuovono lo sviluppo della patologia Aβ e, come siamo ora riusciti a mostrare, pure della patologia tau. Così, l'inflammasoma svolge un ruolo chiave nel MA e in altre malattie del cervello“, ha detto Heneka, che insegna anche alla University of Massachusetts.
Con questi risultati, il neuroscienziato vede opportunità di nuovi metodi di trattamento:
“L'idea di influenzare la patologia tau è ovvia. Dei farmaci futuri potrebbero puntare esattamente questo aspetto, modulando la risposta immunitaria. Con lo sviluppo della patologia tau, le abilità mentali diminuiscono sempre di più. Pertanto, se potessimo contenere la patologia tau, sarebbe un passo importante verso una terapia migliore“.
Fonte: German Center for Neurodegenerative Diseases (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Christina Ising, Francesco Santarelli, ..., Michael Heneka. NLRP3 inflammasome activation drives tau pathology. Nature, 20 Nov 2019, DOI
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