Ricerche

Sulla sinistra una placca completamente sviluppata di Aβ (marrone). A destra la struttura dell'Aβ determinata mediante microscopia a infrarossi. Nel nucleo ci sono le fibrille (rosse), intorno ci sono principalmente oligomeri (blu). Fonte: © Prodi

Poiché semplicemente nessuno può guardare dentro la testa di un altro, è difficile capire cosa sta succedendo nel cervello con demenza. Un nuovo metodo offre delle intuizioni.

Nei pazienti con morbo di Alzheimer (MA), la proteina amiloide-beta (Aβ) si raggruppa nel cervello per formare le cosiddette fibrille. Questo ha un effetto tossico sulle cellule nervose circostanti. Si ritiene che le cellule immunitarie compattino le fibrille Aβ, formando le cosiddette 'placche'.

Ora è possibile tenere traccia dello sviluppo di queste strutture microscopiche negli umani, usando la microscopia a infrarossi. Un team di ricercatori della Ruhr-Universität Bochum (RUB) e della VRIJE Universteit Amsterdam (VU) ha determinato le fasi di sviluppo delle fibrille Aβ e così è riuscito a comprendere lo sviluppo delle placche. Il loro studio è pubblicato su ACTA Neuropathologica Communications dall'11 dicembre 2020.

Unire le forze

La squadra del Centre for Protein Diagnostics (Prodi) della RUB sta collaborando con il Centro medico dell'Università di Amsterdam (Amsterdam UMC), nel sito dell'Università di Vrije (VUMC), per unire le competenze nella ricerca su proteine ​​e demenza.

Esperti medici come Baayla Boon della VUMC seguono pazienti con demenzai in clinica ed esaminano il tessuto cerebrale post mortem, che viene raccolto diligentemente dalla Netherlands Brain Bank (NBB). Fette sottili come lama di rasoio sono tagliate dal cervello per essere esaminate. "Tali fette di tessuto ci permettono di guardare in profondità all'interno delle convoluzioni del cervello", afferma la prof.ssa Annemieke Rozemuller, capo di neuropatologia alla VUMC e supervisore di Baayla.

I gruppi si scambiano i campioni e i risultati con riunioni regolari. A Bochum, i ricercatori sulle proteine, guidati dal prof. Klaus Gerwert, capo di biofisica e direttore fondatore del Prodi alla RUB, esaminano il tessuto cerebrale. Le placche presenti sono illuminate con luce a infrarossi dentro microscopi speciali. "Ciò ci consente di determinare la piegatura delle proteine ​​biomarcatrici nel tessuto", afferma Dominik Röhr del Prodi.

Una nuova linea del tempo per le placche

La formazione di fibrille Aβ è ben nota da esperimenti di laboratorio. Innanzitutto, l'Aβ si piega come un foglio di carta per formare i cosiddetti fogli-β. Questi si raggruppano insieme in piccoli gruppi, chaimati oligomeri. Nel corso del tempo, i fogli-β si uniscono come un mazzo di carte per formare le fibrille. I ricercatori di Bochum, guidati da Klaus Gerwert, usano questo processo come orologio interno per le placche.

Le placche appena sviluppate contengono molti oligomeri. Nel corso dello sviluppo della placca, si formano in continuazione fibrille. I ricercatori hanno quindi concluso che le placche passano attraverso diverse fasi durante il loro sviluppo. "Finora non era ancora stato possibile osservare direttamente lo sviluppo delle placche. Combinando metodi della medicina e della fisica, si stanno ora aprendo nuove possibilità", afferma Klaus Gerwert.

Conoscenza per la lotta contro l'Alzheimer

L'Aβ è il punto di attenzione nella lotta contro il MA. Un approccio centrale nella ricerca di una cura sta nel dissolvere le placche nel cervello dei pazienti. "La diagnosi precoce del MA è fondamentale per impedire all'Aβ di causare danni irreparabili nel cervello", afferma Dominik Röhr.

Attualmente sono in fase di approvazione farmaci promettenti. Questi includono l'anticorpo aducanumab, che può decomporre le placche nel cervello. I nuovi risultati della microscopia a infrarossi indicano che si potrebbe fermare lo sviluppo di placche in una fase iniziale, prevenendo la formazione di oligomeri, che sono considerati particolarmente dannosi per il cervello.

L'effetto tossico dell'Aβ potrebbe quindi essere ridotto al minimo con farmaci adeguati.