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Ricerche

Il gene di rischio dell'Alzheimer ha effetti precoci sul cervello

apoe4 fix

Una predisposizione genetica al morbo di Alzheimer (MA) ad esordio tardivo influenza il modo in cui il cervello dei giovani adulti affronta alcuni compiti di memoria. I ricercatori del Centro Tedesco Malattie Neurodegenerative (DZNE) e della Ruhr-Universität Bochum ne riferiscono sulla rivista Current Biology.


I loro risultati sono basati su studi con risonanza magnetica di individui di circa 20 anni. Gli scienziati sospettano che gli effetti osservati potrebbero essere correlati a processi molto precoci della malattia.


Le cause del MA in età avanzata sono conosciute solo in minima parte. Si ritiene che la malattia sia provocata da un'interazione sfavorevole tra stile di vita, fattori esterni e rischi genetici. Il più grande fattore di rischio genetico per il MA ad insorgenza tardiva deriva da mutazioni ereditarie che colpiscono l'Apolipoproteina E (ApoE), una proteina importante per il metabolismo dei grassi e per i neuroni.


Conosciamo 3 varianti del gene ApoE: la forma più comune è associata con un rischio medio di MA, una delle 2 varianti più rare aumenta il rischio, e l'altra lo riduce.


“Volevamo scoprire se e come le diverse varianti del gene influenzano la funzione cerebrale. È per questo che abbiamo esaminato il cervello dei giovani adulti con lo scanner, mentre dovevano risolvere un compito che impegnava la loro memoria“, ha spiegato la dott.ssa Hweeling Lee, che ha guidato lo studio al DZNE di Bonn.

 

Distinguere eventi simili

Il gruppo dei partecipanti allo studio era composto da 82 uomini e donne giovani, in media di 20 anni, e tutti studenti universitari considerati cognitivamente sani. Secondo il loro genotipo dell'ApoE, il rischio di sviluppare il MA in tarda età era medio per 33 di loro, più alto per 34, e inferiore per 15.


Durante lo studio nello scanner cerebrale, tutti gli individui hanno visto su un monitor più di 150 immagini consecutive di oggetti di uso quotidiano, come un martello, un ananas o un gatto. Alcune immagini venivano ripetute dopo un po', ma a volte variava la loro posizione sullo schermo. I partecipanti allo studio dovevano identificare se un oggetto era 'nuovo' o già visto e, in caso affermativo, se la sua posizione era diversa.


“Abbiamo testato la capacità di distinguere eventi simili l'uno dall'altro. Questo si chiama 'separazione del modello' “, ha detto Hweeling Lee. “Nella vita di tutti i giorni, ad esempio, si tratta di ricordare se una chiave è stata messa nel cassetto di sinistra o di destra del mobile, o dove è stata parcheggiata la macchina in un garage. Abbiamo simulato tali situazioni in modo semplificato cambiando la posizione degli oggetti raffigurati”.

 

Alta risoluzione attraverso la tecnologia moderna

Durante questo esperimento, è stata registrata l'attività cerebrale dei volontari usando una tecnica chiamata 'risonanza magnetica funzionale'. L'obiettivo era l'ippocampo, un'area di pochi centimetri cubi di dimensioni, presente in ognuno dei due emisferi del cervello. L'ippocampo è considerato il centralino della memoria. Appartiene anche a quelle parti del cervello che subiscono i primi danni del MA.


Quando si misura l'attività cerebrale, lo scanner è in grado di mostrare tutto il suo potenziale: era una 'tomografia a campo ultra-alto' con la forza di campo magnetico di sette Tesla. Tali dispositivi possono raggiungere una risoluzione migliore degli scanner cerebrali usati di norma nelle visite mediche.


Ciò ha permesso ai ricercatori di registrare l'attività cerebrale in vari sottocampi dell'ippocampo con alta precisione. “Fino ad ora, non c'erano stati studi analoghi con un tale livello di dettaglio in partecipanti ai quali si genotipizza l'ApoE. Questa è una caratteristica unica della nostra ricerca“, ha detto Hweeling Lee.

 

Nessuna differenza di prestazioni della memoria

Non c'erano differenze tra i tre gruppi di soggetti in termini della loro capacità di 'separazione del modello'. Nikolai Axmacher, docente di Neuropsicologia alla Ruhr-Universität Bochum, che era coinvolto in questo studio, ha detto:

“Tutti i partecipanti allo studio sono andati in modo simile nel test di memoria. Non importava se avessero un rischio maggiore, minore o medio di MA. Tali risultati sono sicuramente da attendersi nei giovani in buona salute.

“Tuttavia, ci sono state differenze nell'attività cerebrale. I diversi gruppi di partecipanti allo studio hanno attivato ​​i vari sottocampi dell'ippocampo in modi diversi e in diversa misura. Il loro cervello quindi ha reagito in modo diverso al compito di memoria. In realtà, abbiamo visto differenze di attivazione cerebrale non solo tra le persone con rischio medio e alto, ma anche tra gli individui con rischio medio e ridotto“.


Allo stato attuale, non è chiaro se questi effetti sono significativi per sviluppare il MA in età avanzata.


“I nostri risultati potrebbero essere correlati a processi molto precoci di malattia. Determinare questo è un compito di studi futuri e [i risultati] potrebbero aiutare a definire dei biomarcatori per la diagnosi precoce di demenza“, ha detto Lee Hweeling. “In ogni caso, è notevole che una predisposizione genetica per il MA sia già riflessa nel cervello nella giovane età adulta”.

 

 

 


Fonte: DZNE - German Center for Neurodegenerative Diseases (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Hweeling Lee, Rüdiger Stirnberg, Sichu Wu, Xin Wang, Tony Stöcker, Sonja Jung, Christian Montag, Nikolai Axmacher. Genetic Alzheimer’s Disease Risk Affects the Neural Mechanisms of Pattern Separation in Hippocampal Subfields. Current Biology, 10 Sep 2020, DOI

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