Ricerche

Durante lo sviluppo e la progressione del morbo di Alzheimer (MA), la proteina tau si accumula e si diffonde nel cervello. Comprendere i meccanismi dietro a questa diffusione, e le sue conseguenze, può indicare nuove strategie di prevenzione e trattamento per la malattia e per altre forme di demenza.

Nuove informazioni provengono da una ricerca pubblicata su Communications Biology, guidata da ricercatori del Massachusetts General Hospital (MGH) che ha coinvolto un anestetico noto per influenzare la funzione cognitiva.

Gli scienziati notano che l'infiammazione ha un ruolo importante nel MA e si ritiene che le microglia (cellule immunitarie che risiedono nel cervello) siano coinvolte in questo processo producendo una molecola infiammatoria chiamata Interleuchina-6.

Per capire se la tau stimola le microglia, guidando lo sviluppo della patologia del MA, gli investigatori del MGH e i loro colleghi hanno condotto esperimenti con un anestetico inalato chiamato sevoflurano. Il loro lavoro precedente aveva dimostrato che il sevoflurano può causare un cambiamento (in particolare, fosforilazione o aggiunta di fosfato) alla tau, che porta al deterioramento cognitivo nei topi. Anche altri ricercatori hanno scoperto che il sevoflurano e alcuni altri anestetici possono influire sulla funzione cognitiva.

Nello studio attuale, il team ha sviluppato un metodo innovativo per misurare i livelli di tau, chiamato 'tecnologia a sensore nanobeam'. "Il sensore nanobeam è ultrasensibile, richiede un piccolo volume e può misurare basse concentrazioni di molecole, compresa la tau e la tau fosforilata", afferma il primo coautore Feng Liang MD/PhD, istruttore nel Dipartimento di Anestesia, Cura Critica e Medicina del Dolore (DACCPM) del MGH.

Il gruppo ha condotto esperimenti su topi e cellule e ha scoperto che il sevoflurano induce la tau a lasciare i neuroni e ad entrare nelle microglia, dove stimola la produzione di Interleuchina-6 da parte delle cellule, portando all'infiammazione e al deterioramento cognitivo. Il traffico della tau dai neuroni alle microglia coinvolge la fosforilazione della tau, e le cellule rilasciano vettori legati alla membrana, chiamati vescicole extracellulari.

"Questi dati dimostrano la diffusione della tau associata all'anestesia e le sue conseguenze", afferma l'autore senior Zhongcong Xie MD/PhD, direttore dell'unità di ricerca in anestesia geriatrica del DACCPM. "Questa diffusione di tau potrebbe essere prevenuta da inibitori della fosforilazione della tau o della generazione di vescicole extracellulari".

Il sevoflurano non ha aumentato il rilascio dai neuroni del lattato deidrogenasi, una molecola con dimensioni e peso simili alla tau. "Questa scoperta indica che le membrane cellulari neuronali e la vitalità cellulare non sono state compromesse dal trattamento con sevoflurano e che la fuoriuscita di tau indotta da sevoflurano non era un processo passivo", afferma il primo coautore Yuanlin Dong MD, ricercatore del dipartimento.

Un altro anestetico inalato chiamato desflurano non ha avuto gli stessi effetti del sevoflurano. "I nostri risultati suggeriscono che gli anestetici sevoflurano e desflurano possono avere effetti diversi sulla fosforilazione della tau e sulla sua diffusione. Più importante, il sevoflurano può essere usato come strumento clinicamente rilevante per studiare la diffusione di tau e i suoi meccanismi sottostanti", afferma Xie. "Speriamo che questo lavoro porti ad altre ricerche sull'anestesia, sulle proteine t​au e sulla patologia del MA per migliorare infine la cura dei pazienti".