Con il più grande studio mai fatto sulle proteine legate al morbo di Alzheimer (MA), un team di ricercatori ha identificato proteine e processi biologici ​​specifici della malattia che potrebbero essere sviluppati sia in nuovi obiettivi di trattamento che in biomarcatori di fluido.

I risultati suggeriscono che gruppi di proteine ​​che regolano il metabolismo del glucosio, insieme a proteine ​legate a un ruolo protettivo degli astrociti e delle microglia - cellule di supporto del cervello - sono fortemente connessi con la patologia del MA e con il deterioramento cognitivo.

Lo studio, parte dell'Accelerating Medicines Partnership for Alzheimer’s Disease (AMP-AD), ha coinvolto la misurazione dei livelli e l'analisi degli schemi di espressione di più di 3.000 proteine ​​in un gran numero di campioni di cervello e di liquido cerebrospinale raccolti in più centri di ricerca negli Stati Uniti. Questa ricerca è stata finanziata dal National Institute on Aging (NIA) e pubblicata il 13 aprile su Nature Medicine.

“Questo è un esempio di come la piattaforma AMP-AD, collaborativa e di scienza aperta, sta creando una serie di scoperte di nuovi approcci per la diagnosi, il trattamento e la prevenzione del MA” ha detto Richard J. Hodes MD, direttore del NIA. “Questo studio esemplifica come la ricerca può essere accelerata quando più gruppi condividono i loro campioni biologici e le loro risorse di dati“.

Il team di ricerca, guidato da Erik Johnson MD/PhD, Nicholas Seyfried PhD e da Allan Levey MD/PhD, tutti della Emory University di Atlanta, ha analizzato i modelli di espressione proteici in più di 2.000 cervelli umani e quasi 400 campioni di liquido cerebrospinale sia di persone sane che di chi aveva il MA.

Gli autori della ricerca, che comprendevano Madhav Thambisetty MD/PhD, ricercatore e capo della Sezione Neuroscienza Clinica e Traslazionale nel Laboratorio di Neuroscienze comportamentali del NIA, hanno identificato i gruppi (o moduli) di proteine ​​che riflettono processi biologici nel cervello.

I ricercatori hanno poi analizzato come i moduli di proteine ​​si collegano a varie caratteristiche patologiche e cliniche del MA e ad altre patologie neurodegenerative. Hanno visto i cambiamenti nelle proteine ​​legate al metabolismo del glucosio e una risposta anti-infiammatoria nelle cellule gliali in campioni di cervello sia nelle persone con MA, così come nei campioni provenienti da individui con patologia cerebrale documentata che però erano cognitivamente normali. I ricercatori osservano che ciò suggerisce che, in risposta alla malattia, vengono attivati processi antinfiammatori destinati a proteggere le cellule nervose.

I ricercatori si sono anche proposti di riprodurre le scoperte nel liquido cerebrospinale. Il team ha scoperto che, proprio come con il tessuto cerebrale, le proteine ​​coinvolte nel modo in cui le cellule estraggono energia dal glucosio sono maggiori nel liquido spinale delle persone con MA. Molte di queste proteine ​​erano elevate anche nelle persone con MA preclinico, vale a dire individui con patologie cerebrali, ma senza sintomi di declino cognitivo.

È importante sottolineare che il metabolismo del glucosio / modulo di proteine ​​gliali era popolato con proteine ​​note per essere fattori di rischio genetico del MA, il che suggerisce che i processi biologici riflessi da queste famiglie di proteine ​​sono coinvolti nel processo di malattia vera e propria.

“Stiamo studiando da tempo i possibili legami tra le anomalie nel modo in cui il cervello metabolizza glucosio e i cambiamenti legati al MA”, ha detto Thambisetty. “L'ultima analisi suggerisce che queste proteine ​​possono anche essere potenzialmente biomarcatori del fluido per rilevare precocemente la presenza della malattia”.

In uno studio precedente, Thambisetty e colleghi, in collaborazione con i ricercatori della Emory, avevano trovato una connessione tra le anomalie nel modo in cui il cervello scompone il glucosio e la quantità di placche di amiloide e grovigli nel cervello, così come la comparsa dei sintomi, come i problemi di memoria.

“Questo grande studio proteomico comparativo punta a massicci cambiamenti in molti processi biologici nel MA e offre nuove informazioni sul ruolo del metabolismo energetico del cervello e della neuroinfiammazione nel processo della malattia”, ha detto Suzana Petanceska PhD, direttrice di programma al NIA, che sovrintende l'AMP-AD Target Discovery Program. “I dati e le analisi di questo studio sono già stati messi a disposizione della comunità di ricerca e possono essere una fonte ricca di nuovi obiettivi per il trattamento e la prevenzione del MA o servire come base per lo sviluppo di biomarcatori del fluido”.