Mentre si è detto che gli occhi sono una finestra sull'anima, un nuovo studio mostra che potrebbero essere un mezzo per comprendere le malattie del cervello.

Secondo una nuova ricerca eseguita al Weill Institute for Neurosciences della Università della California di San Francisco, le scansioni della retina possono rilevare cambiamenti chiave nei vasi sanguigni, che possono essere un segno precoce del morbo di Alzheimer (MA), offrendo al contempo importanti informazioni sul modo in cui uno dei geni di rischio più comuni del MA contribuisce alla malattia.

"Il rischio genetico più prevalente per il MA è una variante del gene APOE, chiamato APOE4", ha detto la prima autrice Fanny Elahi MD/PhD. "Ancora non capiamo in che modo questa variante aumenta il rischio di degenerazione del cervello, sappiamo solo che lo fa e che questo rischio è modificato da sesso, razza e stile di vita. La nostra ricerca fornisce nuove intuizioni su come l'APOE4 impatta sui vasi sanguigni e può fornire un percorso per avanzare nel rilevamento precoce della malattia neurodegenerativa".

Gli studi nei topi hanno esplorato l'effetto dell'APOE4 sui capillari nel cervello. La Elahi, assistente professoressa di neurologia, che fa parte del Memory and Aging Center (MAC) della UCSF, sospetta da tempo che questi minuscoli vasi sanguigni possano avere un ruolo significativo nel MA, poiché consegnano sostanze nutritive e ossigeno, portano via i rifiuti e controllano le risposte del sistema immunitario attraverso lo scudo protettivo noto come barriera emato-cerebrale. I danni a questi vasi sanguigni potrebbero causare una serie di problemi, dice, compreso l'accumulo di proteine ​​e il declino cognitivo visto nelle persone colpite dal MA.

Poiché non esiste la tecnologia per visualizzare singoli capillari nel cervello delle persone viventi, la Elahi e i suoi colleghi si sono rivolti all'occhio. Nel nuovo studio, pubblicato il 15 maggio 2021 su Alzheimer’s and Dementia: Diagnosis, Assessment & Disease Monitoring, la Elahi e il suo team hanno dimostrato che i cambiamenti capillari associati all'APOE4 possono essere rilevati negli esseri umani attraverso una scansione oculare facile e confortevole.

I ricercatori credono che, come tessuto in cui penetra la luce che condivide la biologia con il cervello, la retina può aiutare a determinare cosa potrebbero fare le varianti APOE4 ai capillari simili all'interno del cervello, anche nelle persone senza demenza.

Il team, che include Ari Green MD, neuro-oftalmologo, professore e direttore del Centro Neurodiagnostico dell'UCSF, e Amir Kashani MD/PhD, professore associato di oftalmologia alla Johns Hopkins, ha usato una tecnica avanzata di scansione retinica chiamata 'angiografia con tomografia a coerenza ottica' (OCTA) per scrutare gli occhi di anziani con e senza mutazioni APOE4, per valutare i vasi sanguigni più piccoli sul retro dell'occhio.

Il team ha sfruttato coorti ben caratterizzate di persone iscritte a studi in corso sull'invecchiamento cerebrale e le malattie neurodegenerative al MAC. Aggiungendo le scansioni OCTA ai dati di scansioni MRI e PET esistenti, ottengono informazioni comparative, senza provocare ulteriori disagi ai partecipanti volontari. "Questa è la bellezza di questa tecnica", ha detto la Elahi. "È molto facile, non invasiva e amichevole con il partecipante".

Analizzando le scansioni della retina, i ricercatori hanno trovato una riduzione della densità dei capillari nei portatori di APOE4, un effetto che aumenta con l'età del partecipante. Per verificare se tali scansioni riflettono accuratamente ciò che stava accadendo nel cervello, la squadra ha poi confrontato le anomalie osservate nelle scansioni OCTA dei capillari retinici con le misurazioni della perfusione cerebrale, che è il flusso di sangue nel cervello, misurato tramite risonanza magnetica. Hanno scoperto che le persone con una maggiore densità capillare retinica hanno anche un flusso sanguigno più grande nel cervello.

Infine, il team ha esaminato i partecipanti con scansioni PET precedenti dell'amiloide-beta, la proteina associata al MA, per vedere come le loro misurazioni dei capillari retinici si collegano all'onere di placche amiloidi nel cervello, che è il maggiore punto focale di diagnosi, ricerca e trattamento del MA fino ad oggi.

Hanno scoperto che la densità capillare non si differenziava tra gruppi con e senza placche amiloidi, né variava con il carico amiloide. Secondo la Elahi, tale indipendenza suggerisce che è improbabile che le anomalie capillari siano guidate dalla patologia amiloide, o che la loro relazione possa al massimo essere indiretta:

"Questa è la prima volta che abbiamo dimostrato negli esseri umani viventi e asintomatici che i vasi sanguigni più piccoli sono influenzati nei portatori di geni APOE4. Questo è importante, perché suggerisce che l'aumento del rischio di degenerazione del cervello e di MA nei portatori APOE4 può esercitarsi attraverso il suo effetto sui vasi sanguigni".

La Elahi e i suoi colleghi hanno intenzione di seguire i partecipanti allo studio per comprendere meglio la disfunzione dei vasi sanguigni a livello molecolare. Quel lavoro potrebbe aiutare a rilevare l'insorgenza del MA prima che avvenga un danno significativo al cervello e a identificare nuovi obiettivi vascolari per il trattamento precoce.

"Questo è solo l'inizio", ha detto la Elahi. "Ma le implicazioni per il rilevamento precoce e il possibile intervento possono essere significative nel combattere il MA e altri disturbi neurodegenerativi. È molto più difficile rigenerare i neuroni che impedirne la degenerazione. Come nel cancro, il rilevamento precoce può salvare la vita".

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