Associazione Alzheimer ONLUS logo

Ricerche

Fornire sangue al cervello, come e quando necessario

Arteries in a mouse brain dilate in response to local neural activityLe arterie in un cervello di topo si dilatano in risposta all'attività neurale locale. Questo processo, noto come accoppiamento neurovascolare, è regolato da segnali diffusi dalle arterie (vedi animazione sotto).Il cervello è un organo famelico. Un cervello umano adulto di tre chili consuma circa un quinto dell'energia del corpo, eppure non può immagazzinare tale energia da solo e richiede nutrimento costante dal sistema cardiovascolare.


Il fabbisogno energetico dell'organo varia notevolmente a seconda dell'attività neurale, e deve essere portata una quantità sufficiente di sangue al posto giusto, al momento giusto, proprio per garantire la funzione sana del cervello.


Per soddisfare queste richieste sempre mutevoli, un processo chiamato 'accoppiamento neurovascolare' aumenta rapidamente il flusso sanguigno nelle aree dove c'è aumento dell'attività neurale. Questo processo è ridotto in condizioni come ipertensione, diabete e Alzheimer, e serve anche come base per varie tecnologie di scansione come la fMRI (risonanza magnetica funzionale), che usa il flusso di sangue per visualizzare l'attività cerebrale.


Nonostante la sua importanza, non era finora chiaro come comunicano i vasi sanguigni del cervello per permettere l'accoppiamento neurovascolare. Ora, in uno studio pubblicato su Nature il 19 febbraio, i neuroscienziati della Harvard University riferiscono la scoperta di un meccanismo di controllo nel cervello dei topi che assicura un adeguato flusso di sangue alle aree con aumento dell'attività neurale, in modo rapido e preciso.


I loro esperimenti rivelano che le arterie cerebrali regolano attivamente l'accoppiamento neurovascolare in risposta all'attività neuronale, e che la proteina Mfsd2a, già conosciuta come regolatore chiave della barriera protettiva emato-encefalica, è fondamentale per questo processo. I risultati fanno luce su meccanismi che aprono nuovi percorsi di studio sul ruolo dell'accoppiamento neurovascolare nelle malattie neurologiche.


“Ora abbiamo un'idea ferma sui meccanismi coinvolti nell'accoppiamento neurovascolare, compresi i suoi componenti molecolari, cellulari e subcellulari, che non abbiamo mai avuto prima”, ha detto l'autrice senior dello studio Chenghua Gu, professoressa di neurobiologia all'Istituto Blavatnik di Harvard e studiosa dell'Howard Hughes Medical Institute. “Questo ci mette in grado di sezionare questo processo e determinare, per esempio, se i deterioramenti dell'accoppiamento neurovascolare che vediamo in malattie come l'Alzheimer sono il risultato o la causa della patologia.

 

Solleticare i baffi

In studi precedenti, la Gu e i colleghi avevano dimostrato che l'integrità protettiva della barriera ematoencefalica è assicurata dalla proteina Mfsd2a, che sopprime la formazione di caveole (piccole bolle di lipidi che contengono molecole di segnalazione) dai capillari nel cervello dei topi.


Con loro grande sorpresa, hanno scoperto che le arterie che portano il sangue ricco di sostanze nutritive dai polmoni, e rappresentano circa il 5% dei vasi sanguigni nel cervello, aveva le caratteristiche opposte ai capillari. Alle arterie mancava la Mfsd2a ed esibivano elevate quantità di caveole.


Nel corso dello studio, il team ha esaminato questa discrepanza. Guidati dai primi autori Brian Chow e Vicente Nunez, i ricercatori hanno stimolato i baffi di topi sani e svegli, e hanno guardato contemporaneamente l'attività cerebrale degli animali con una tecnica potente chiamata microscopia a 2 fotoni.


In risposta alla stimolazione dei baffi, i topi normali dimostrano un aumento dell'attività neurale, del diametro arterioso e del flusso sanguigno nella corrispondente area sensoriale del cervello. Tuttavia, i topi geneticamente progettati per mancare delle caveole avevano la stessa attività neuronale ma una riduzione significativa del flusso sanguigno e della dilatazione arteriosa, indicando un deficit nell'accoppiamento neurovascolare.


Il gruppo ha impedito specificamente alle cellule endoteliali che compongono il rivestimento delle arterie di formare caveole, forzando queste cellule ad esprimere la Mfsd2a normalmente assente. Questo ha di nuovo indotto alterazioni significative nell'accoppiamento neurovascolare, dimostrando l'importanza delle caveole nelle arterie.


Ulteriori esperimenti hanno dimostrato il ruolo unico delle cellule endoteliali arteriose. Si sapeva da prima che l'attività neurale rilassa le cellule muscolari lisce che circondano le arterie, fatto che porta alla vasodilatazione e all'aumento del flusso sanguigno. Al contrario, i risultati dello studio hanno rivelato un meccanismo diverso in cui le caveole nelle cellule endoteliali arteriose consentono l'accoppiamento neurovascolare collegando il segnale di rilassamento dai neuroni alle cellule muscolari lisce.


“Da oltre un secolo, sappiamo che esiste questo fenomeno, dove l'attività neurale aumenta rapidamente il flusso di sangue in modo molto locale e temporalmente preciso”, ha detto la Chow. “Ma i meccanismi della comunicazione tra il sistema nervoso a quello vascolare per coordinare questo evento erano in gran parte sconosciuti, ed è stato estremamente sorprendente scoprire che le cellule endoteliali delle arterie hanno un ruolo attivo nel processo”.

 

Consumo di precisione

Il team ha anche scoperto che le caveole funzionano in modo indipendente dalla segnalazione dell'ossido nitrico, un percorso sistemico importante che regola la dilatazione dei vasi sanguigni, notoriamente puntato dai farmaci come la nitroglicerina per l'insufficienza cardiaca o il sildenafil (Viagra) per la disfunzione erettile.


Quando sia le caveole che la segnalazione dell'ossido nitrico sono stati bloccati, il gruppo ha visto una completa assenza di accoppiamento neurovascolare. Ciascun meccanismo sembra avere un ruolo ugualmente importante, ma indipendente, nella regolazione del flusso sanguigno in risposta all'attività neurale.


Secondo gli autori, questa scoperta suggerisce che le caveole nelle arterie possono essere responsabili di aumenti mirati più precisamente nel flusso sanguigno, mentre l'ossido nitrico agisce più in generale.


La Gu e i colleghi stanno ora studiando l'esatta composizione delle molecole di segnalazione contenute nelle caveole per capire meglio questo processo. I ricercatori hanno detto che sperano che le basi meccanicistiche appena rivelate dell'accoppiamento neurovascolare permettano nuovi approcci sperimentali per studiare la biologia di questo processo e come va storto nelle malattie.


La Gu ha detto:

“Abbiamo stabilito un set molto potente di strumenti genetici che ci permettono non solo di identificare, ma anche di manipolare i meccanismi molecolari alla base dell'accoppiamento neurovascolare. Questo è importante, visto che molti aspetti dell'accoppiamento neurovascolare non sono ancora chiari”.

“Per esempio, anche se l'aumento di afflusso di sangue locale è deteriorato, il cervello riceve comunque sangue e ossigeno. Qual è l'impatto di questo sui neuroni? In che modo influisce sulle funzioni del cervello? E contribuisce a condizioni come la demenza neurovascolare?

"Siamo ora in grado di mettere in pratica una scienza rigorosa che potrebbe consentirci di rispondere a domande come queste”.

 

via GIPHY

 

 


Fonte:Kevin Jiang in Harvard Medical School (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Brian W. Chow, Vicente Nuñez, Luke Kaplan, Adam J. Granger, Karina Bistrong, Hannah L. Zucker, Payal Kumar, Bernardo L. Sabatini, Chenghua Gu. Caveolae in CNS arterioles mediate neurovascular coupling. Nature, 2020, DOI

Copyright: Tutti i diritti di eventuali testi o marchi citati nell'articolo sono riservati ai rispettivi proprietari.

Liberatoria: Questo articolo non propone terapie o diete; per qualsiasi modifica della propria cura o regime alimentare si consiglia di rivolgersi a un medico o dietologo. Il contenuto non rappresenta necessariamente l'opinione dell'Associazione Alzheimer onlus di Riese Pio X ma solo quella dell'autore citato come "Fonte". I siti terzi raggiungibili da eventuali collegamenti contenuti nell'articolo e/o dagli annunci pubblicitari sono completamente estranei all'Associazione, il loro accesso e uso è a discrezione dell'utente. Liberatoria completa qui.

Nota: L'articolo potrebbe riferire risultati di ricerche mediche, psicologiche, scientifiche o sportive che riflettono lo stato delle conoscenze raggiunte fino alla data della loro pubblicazione.


Annuncio pubblicitario

NOTA! Questo sito utilizza i cookie e tecnologie simili.

Se non si modificano le impostazioni del browser, l'utente accetta. Per saperne di piu'

Approvo

Privacy e sicurezza dati - Informativa ex Art. 13 D. Lgs. 196/03

Gentile visitatore,

l'Associazione tratterà i Tuoi dati personali nel rispetto del D. Lgs. 196/G3 (Codice della privacy), garantendo la riservatezza e la protezione dei dati.

Finalità e modalità del trattamento: I dati personali che volontariamente deciderai di comunicarci, saranno utilizzati esclusivamente per le attività del sito, per la gestione del rapporto associativo e per l'adempimento degli obblighi di legge. I trattamenti dei dati saranno svolti in forma cartacea e mediante computer, con adozione delle misure di sicurezza previste dalla legge. I dati non saranno comunicati a terzi né saranno diffusi.

Dati sensibili: Il trattamento di dati sensibili ex art. 1, lett. d del Codice sarà effettuato nei limiti di cui alle autorizzazioni del Garante n. 2/08 e n. 3/08, e loro successive modifiche.

Diritti dell'interessata/o: Nella qualità di interessato, Ti sono garantiti tutti i diritti specificati all'art. 7 del Codice, tra cui il diritto di chiedere e ottenere l'aggiornamento, la rettificazione o l'integrazione dei dati, la cancellazione, la trasformazione in forma anonima o il blocco dei dati trattati in violazione di legge, e il diritto di opporsi, in tutto o in parte, per motivi legittimi, al trattamento dei dati personali che Ti riguardano.

Titolare del trattamento è l'Associazione di volontariato "Associazione Alzheimer o.n.l.u.s.”, con sede a Riese Pio X – Via Schiavonesca, 13 – telefax 0423 750 324.

Responsabile del trattamento è la segretaria dell’Associazione in carica.

Gestione «cookies»

Un cookie è una breve stringa di testo che il sito web che si sta visitando salva automaticamente sul computer dell'utente. I cookies sono utilizzati dagli amministratori di molti siti web per migliorarne funzionamento ed efficienza e per raccogliere dati sui visitatori.

Il nostro sito non utilizza i cookies per identificare i visitatori, ma per raccogliere informazioni al fine di arricchirne i contenuti e rendere il sito più fruibile.

Come cambiare le impostazioni del browser per la gestione dei cookies

È possibile decidere se permettere ai siti web che vengono visitati di installare i cookies modificando le impostazioni del browser usato per la navigazione. Se hai già visitato il nostro sito, alcuni cookies potrebbero essere già stati impostati automaticamente sul tuo computer. Per sapere come eliminarli, clicca su uno dei link qui di seguito:

Notizie da non perdere

Smetti di chiederti se sei un bravo caregiver

3.07.2020

Amare e prendersi cura di qualcuno con demenza può essere difficile. Forse, è una dell...

Un singolo trattamento genera nuovi neuroni, elimina neurodegenerazione nei to…

1.07.2020

Xiang-Dong Fu PhD, non è mai stato così entusiasta di qualcosa in tutta la sua carrier...

Relazioni personali ricche migliorano il funzionamento del cervello

22.06.2020

Come interagiscono gli individui, come si percepiscono uno con l'altro, e i pensieri e i...

Identificata nuova forma di Alzheimer ad esordio molto precoce

16.06.2020

Ricercatori della Mayo Clinic hanno definito una forma di morbo di Alzheimer (MA) che co...

Scoperta importante sull'Alzheimer: neuroni che inducono rumore 'coprono' i ri…

11.06.2020

I neuroni che sono responsabili di nuove esperienze interferiscono con i segnali dei neu...

Falsi miti: perché le persone sono così pessimiste sulla vecchiaia?

4.06.2020

Non smettiamo di giocare perché invecchiamo, ma invecchiamo perché smettiamo di gi...

Microglia: ‘cellule immunitarie’ che proteggono il cervello dalle malattie…

28.05.2020

Sappiamo che il sistema immunitario del corpo è importante per tenere tutto sotto controllo e pe...

'Tau, disfunzione sinaptica e lesioni neuroassonali si associano di più con l…

26.05.2020

Il morbo di Alzheimer (MA) comporta il deperimento caratteristico di alcune regioni del ...

Il nuovo collegamento tra Alzheimer e inquinamento dell'aria

13.05.2020

Il mio primo giorno a Città del Messico è stato duro. Lo smog era così fitto che, men...

Perché vivere in un mondo ‘incredibilmente tossico’ aumenta il rischio di…

6.05.2020

Sei preoccupato per la minaccia del morbo di Alzheimer (MA), e ti stai chiedendo che cos...

Sempre più giovani con Alzheimer e demenza: colpa delle tossine ambientali, m…

6.05.2020

È abbastanza straziante quando le persone anziane sviluppano condizioni di perdita di m...

5 tipi di ricerca, sottostudiati al momento, potrebbero darci trattamenti per …

27.04.2020

Nessun ostacolo fondamentale ci impedisce di sviluppare un trattamento efficace per il m...

'Scioccante': dopo un danno, i neuroni si auto-riparano ripartendo da zero

17.04.2020

Quando le cellule cerebrali adulte sono ferite, ritornano ad uno stato embrionale, secon...

Cosa rimane del sé dopo che la memoria se n'è andata?

7.04.2020

Il morbo di Alzheimer (MA) è caratterizzato da una progressiva perdita di memoria. Nell...

Convalidare il sentimento aiuta meglio di criticare o sminuire

30.03.2020

Sostenere i tuoi amici e la famiglia può aiutarli a superare questi tempi di incertezza...

Acetil-L-carnitina può aiutare la memoria, anche insieme a Vinpocetina e Hupe…

27.03.2020

Demenza grave, neuropatie (nervi dolorosi), disturbi dell'umore, deficit di attenzione e...

Cosa accade nel cervello che invecchia

11.03.2020

Il deterioramento del cervello si insinua sulla maggior parte di noi. Il primo indizio p...

L'Alzheimer è in realtà un disturbo del sonno? Cosa sappiamo del legame tra …

28.02.2020

Il morbo di Alzheimer (MA) è una forma di demenza che insorge quando c'è un accumulo d...

Il girovita può predire il rischio di demenza?

6.11.2019

Il primo studio di coorte su larga scala di questo tipo ha esaminato il legame tra il girovita in...

Pressione bassa potrebbe essere uno dei colpevoli della demenza

2.10.2019

Invecchiando, le persone spesso hanno un declino della funzione cerebrale e spesso si pr...

Ricetta per una vita felice: ingredienti ordinari possono creare lo straordina…

9.09.2019

Se potessi porre ad ogni essere umano sulla Terra una domanda - qual è la ricetta per u...

I dieci psicobiotici di cui hai bisogno per un cervello felice

9.09.2019

Psicobiotici? Cosa sono gli psicobiotici?? Bene, cosa penseresti se io dicessi che la tu...

La nostra identità è definita dal nostro carattere morale

24.06.2019

Ti sei mai chiesto cos'è che ti rende te stesso? Se tutti i tuoi ricordi dovessero svan...

Lavati i denti, posticipa l'Alzheimer: legame diretto tra gengivite e malattia

4.06.2019

Dei ricercatori hanno stabilito che la malattia gengivale (gengivite) ha un ruolo decisi...

LATE: demenza con sintomi simili all'Alzheimer ma con cause diverse

3.05.2019

È stato definito un disturbo cerebrale che imita i sintomi del morbo di Alzheimer (MA)...

Nessuna cura per l'Alzheimer nel corso della mia vita

26.04.2019

La Biogen ha annunciato di recente che sta abbandonando l'aducanumab, il suo farmaco in ...

Il caregiving non fa male alla salute come si pensava, dice uno studio

11.04.2019

Per decenni, gli studi nelle riviste di ricerca e la stampa popolare hanno riferito che ...

Sciogliere il Nodo Gordiano: nuove speranze nella lotta alle neurodegenerazion…

28.03.2019

Con un grande passo avanti verso la ricerca di un trattamento efficace per le malattie n...

Stimolazione dell'onda cerebrale può migliorare i sintomi di Alzheimer

15.03.2019

Esponendo i topi a una combinazione unica di luce e suono, i neuroscienziati del Massach...

Scoperto nuovo colpevole del declino cognitivo nell'Alzheimer

7.02.2019

È noto da tempo che i pazienti con morbo di Alzheimer (MA) hanno anomalie nella vasta r...

Districare la tau: ricercatori trovano 'obiettivo maneggiabile' per curare l'A…

30.01.2019

L'accumulo di placche di amiloide beta (Aβ) e grovigli di una proteina chiamata tau nel...

Dott. Perlmutter: Sì, l'Alzheimer può essere invertito!

6.12.2018

Sono spesso citato affermare che non esiste un approccio farmaceutico che abbia un'effic...

'Evitare l'Alzheimer potrebbe essere più facile di quanto pensi'

16.11.2018

Hai l'insulino-resistenza? Se non lo sai, non sei sola/o. Questa è forse la domanda pi...

Nuove case di cura: 'dall'assistenza fisica, al benessere emotivo'

5.11.2018

Helen Gosling, responsabile delle operazioni della Kingsley Healthcare, con sede a Suffo...

Marito riferisce un miglioramento 'miracoloso' della moglie con Alzheimer

28.09.2018

Una donna di Waikato (Nuova Zelanda) potrebbe essere la prima persona al mondo a miglior...

L'esercizio fisico genera nuovi neuroni cerebrali e migliora la cognizione nel…

10.09.2018

Uno studio condotto dal team di ricerca del Massachusetts General Hospital (MGH) ha scop...

Ecco perché alcune persone con marcatori cerebrali di Alzheimer non hanno dem…

17.08.2018

Un nuovo studio condotto all'Università del Texas di Galveston ha scoperto perché alcu...

3 modi per trasformare l'auto-critica in auto-compassione

14.08.2018

Hai mai sentito una vocina parlare nella tua testa, riempiendoti di insicurezza? Forse l...

Il 'Big Bang' dell'Alzheimer: focus sulla tau mortale che cambia forma

11.07.2018

Degli scienziati hanno scoperto un "Big Bang" del morbo di Alzheimer (MA) - il punto pre...

36 abitudini quotidiane che riducono il rischio di Alzheimer

2.07.2018

Sapevi che mangiare carne alla griglia potrebbe aumentare il rischio di demenza? O che s...

Molecola 'anticongelante' può impedire all'amiloide di formare placche

27.06.2018

La chiave per migliorare i trattamenti per le lesioni e le malattie cerebrali può essere nelle m...

Capire l'origine dell'Alzheimer, cercare una cura

30.05.2018

Dopo un decennio di lavoro, un team guidato dal dott. Gilbert Bernier, ricercatore di H...

Scoperto perché l'APOE4 favorisce l'Alzheimer e come neutralizzarlo

10.04.2018

Usando cellule di cervello umano, scienziati dei Gladstone Institutes hanno sco...

Demenza: mantenere vive le amicizie quando i ricordi svaniscono

16.01.2018

C'è una parola che si sente spesso quando si parla con le famiglie di persone con demen...

Un segnale precoce di Alzheimer potrebbe salvarti la mente

9.01.2018

L'Alzheimer è una malattia che ruba più dei tuoi ricordi ... ruba la tua capacità di ...

Ritmi cerebrali non sincronizzati nel sonno fanno dimenticare gli anziani

18.12.2017

Come l'oscillazione della racchetta da tennis durante il lancio della palla per servire un ac...

I possibili collegamenti tra sonno e demenza evidenziati dagli studi

24.11.2017

Caro Dottore: leggo che non dormire abbastanza può aumentare il rischio di ...

Chiarito il meccanismo che porta all'Alzheimer e come fermarlo

30.08.2017

Nel cervello delle persone con Alzheimer ci sono depositi anomali di proteine ​​amiloide-beta...

Scienziati dicono che si possono recuperare i 'ricordi persi' per l'Alzheimer

4.08.2017

Dei ricordi dimenticati sono stati risvegliati nei topi con Alzheimer, suggerendo che la...

Alzheimer, Parkinson e Huntington condividono una caratteristica cruciale

26.05.2017

Uno studio eseguito alla Loyola University di Chicago ha scoperto che delle proteine ​...

Immagini mai viste prima delle prime fasi dell'Alzheimer

14.03.2017

I ricercatori dell'Università di Lund in Svezia, hanno utilizzato il sincrotrone MAX IV...

Studio dimostra il ruolo dei batteri intestinali nelle neurodegenerazioni

7.10.2016

L'Alzheimer (AD), il Parkinson (PD) e la sclerosi laterale amiotrofica (SLA) sono tutte ...

Il Protocollo Bredesen: si può invertire la perdita di memoria dell'Alzheimer…

16.06.2016

I risultati della risonanza magnetica quantitativa e i test neuropsicologici hanno dimostrato dei...

Alzheimer e le sue proteine: bisogna essere in due per ballare il tango

21.04.2016

Per anni, i neuroscienziati si sono chiesti come fanno le due proteine ​​anomale ami...

Scoperto il punto esatto del cervello dove nasce l'Alzheimer: non è l'ippocam…

17.02.2016

Una regione cruciale ma vulnerabile del cervello sembra essere il primo posto colpito da...

10 cose da non fare con i malati di Alzheimer

10.12.2015

Mio padre aveva l'Alzheimer.

Vederlo svanire è stata una delle esperienze più difficili...

Vecchio farmaco per l'artrite reumatoide suscita speranze come cura per l'Alzh…

22.09.2015

Scienziati dei Gladstone Institutes hanno scoperto che il salsalato, un farmaco usato per trattar...

La consapevolezza di perdere la memoria può svanire 2-3 anni prima della comp…

27.08.2015

Le persone che svilupperanno una demenza possono cominciare a perdere la consapevolezza dei propr...

Con l'età cala drasticamente la capacità del cervello di eliminare le protei…

31.07.2015

Il fattore di rischio più grande per l'Alzheimer è l'avanzare degli anni. Dopo i 65, il rischio...

L'esercizio fisico dà benefici cognitivi ai pazienti di Alzheimer

29.06.2015

Nel primo studio di questo tipo mai effettuato, dei ricercatori danesi hanno dimostrato che l'ese...

Tutti gli articoli da non perdere