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Ricerche

Scoperta fatta alla Sapienza di Roma può aiutare la diagnosi precoce dell'Alzheimer?

Alzheimer's PresenilinFonte: National Institute on Aging

Degli scienziati hanno rilevato che un comportamento genetico trascurato finora potrebbe potenzialmente portare ad un nuovo modo di diagnosticare il morbo di Alzheimer (MA) in modo precoce.


Le scoperte di un team di ricerca internazionale, pubblicate sulla rivista Epigenetics, fatte sui topi e confermate su campioni umani, suggeriscono che il gene presenilina1 (PSEN1) deve essere monitorato come 'biomarcatore' per vedere quali scatenanti ambientali (come stile di vita e nutrizione) possono influenzare le funzioni cerebrali e la neurodegenerazione, e/o per vedere come il corpo risponde a un trattamento della malattia.


Lo studio, guidato dal professor Andrea Fuso dell'Università La Sapienza di Roma, è il primo a osservare che la metilazione del gene PSEN1 è una caratteristica comune del MA. (Metilazione è il cambiamento dell'attività del DNA di un gene, ma non della sequenza effettiva del DNA). I risultati dello studio sembrano indicare che il PSEN1, che era già noto per comportarsi in modo diverso nelle persone con MA, può essere stato ignorato dalle ricerche precedenti a causa dei metodi utilizzati per indagare la metilazione del DNA.


Le limitazioni del confrontare i risultati di topi modello con quelli degli esseri umani includono fasi diverse di sviluppo e neurodegenerazione dei topi rispetto a quelle dell'invecchiamento umano. In questo studio, il gruppo nota che i campioni di sangue e di cervello sono stati ottenuti da soggetti diversi. Essi suggeriscono che studi futuri analizzino il DNA degli stessi individui, e in una coorte più ampia, per convalidare questo biomarcatore potenziale.


Tuttavia, il professor Fuso afferma che i nuovi risultati offrono “una nuova ed entusiasmante area di indagine. Abbiamo rilevato un segno precoce della malattia in una modifica del DNA, o marcatore epigenetico, che è stato finora trascurato, e che potrebbe anche fornire un punto di partenza per lo sviluppo di nuove terapie, come pure una diagnosi precoce”.


In tutto il mondo, quasi 50 milioni di persone hanno il MA o una demenza correlata. Eppure, solo 1 persona ogni 4 con MA ha avuto la diagnosi. Prima può essere rilevato il MA, maggiori sono le possibilità di usare un trattamento per ritardare l'insorgenza della demenza grave.


Le alterazioni epigenetiche ai geni, indotte da fattori ambientali come stile di vita e alimentazione, possono influenzare le funzioni cerebrali e le neurodegenerazioni. Le evidenze ottenute da modelli animali dicono che le modifiche nella regolazione del gene PSEN1 sono associate alla patologia di tipo MA, ma solo pochi studi hanno indagato le modifiche del DNA del gene nell'uomo.


Per questo studio, gli autori hanno analizzato i modelli di modificazione del DNA che influenzano l'espressione del gene PSEN1 durante lo sviluppo del cervello e durante la progressione del MA nei topi. Hanno controllato i risultati negli esseri umani attraverso l'analisi post-mortem del tessuto cerebrale umano di malati di MA e di bambini e adolescenti prenatali e postnatali. Per vedere se le modifiche alla metilazione del DNA possono essere rilevate nel sangue umano, hanno analizzato campioni di sangue di 20 pazienti con MA ad esordio tardivo, confrontandoli con i risultati di 20 controlli sani.


Nei topi di entrambi i sessi inclini al MA, hanno scoperto che il gene PSEN1 era sovra-espresso. Solo nei topi femmina adulti, questo sovra-espressione è stata associata con una minore metilazione del DNA. L'esame del tessuto cerebrale umano post mortem ha visto una sovra-regolazione del gene PSEN1 nei pazienti di MA. In entrambi i sessi, c'è stata una significativa correlazione inversa tra il grado di espressione genica e la metilazione del DNA.


Il fatto che non siano state trovate differenze specifiche per sesso nei tessuti umani potrebbe essere a causa delle dimensioni relativamente piccole del campione.

“Per i ricercatori che lavorano per capire meglio il MA e per sviluppare nuove terapie, sarebbero estremamente interessanti le differenze tra i sessi nei cambiamenti del DNA”, spiega il professor Fuso.


L'analisi dei campioni di sangue ha rilevato una metilazione più bassa del DNA legata al PSEN1 nei pazienti con MA rispetto ai controlli. La differenza era significativa, anche se non così grande come nei campioni di cervello. Poiché una metilazione inferiore era rilevabile nel sangue, e si è associata con una maggiore espressione di PSEN1, potrebbe offrire un nuovo modo di diagnosticare presto il MA, e in modo meno invasivo del campionamento del tessuto cerebrale.


Il professor Fuso conclude che:

“I nostri risultati offrono una nuova ed entusiasmante area di indagine, implementando i metodi che abbiamo usato per studiare la metilazione del DNA, così da non perdere quei cambiamenti. Se si confermerà che [questi ultimi] sono causali, i nostri risultati potrebbero fornire un punto di partenza per lo sviluppo di terapie epigenetiche“.

 

 

 


Fonte: Taylor & Francis Group (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Noemi Monti, Rosaria A. Cavallaro, Andrea Stoccoro, Vincenzina Nicolia, Sigfrido Scarpa, Gabor G. Kovacs, Maria Teresa Fiorenza, Marco Lucarelli, Eleonora Aronica, Isidre Ferrer, Fabio Coppedè, Aron M. Troen, Andrea Fuso. CpG and non-CpG Presenilin1 methylation pattern in course of neurodevelopment and neurodegeneration is associated with gene expression in human and murine brain. Epigenetics, 2020, DOI

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