Iscriviti alla newsletter



Registrati alla newsletter (giornaliera o settimanale):
Ricevi aggiornamenti sulla malattia, gli eventi e le proposte dell'associazione. Il tuo indirizzo email è usato solo per gestire il servizio, non sarà mai ceduto ad altri.


Trovati segni precoci di demenza frontotemporale in organoidi cerebrali

Le demenze frontotemporali sono un gruppo di disturbi del cervello fatali e debilitanti per i quali non ci sono cure. In uno studio pubblicato il 26 luglio su Cell, ricercatori del Mount Sinai descrivono come sono stati in grado di ricreare gran parte del danno presente in una forma ampiamente studiata della malattia, allevando tipi speciali di organoidi cerebrali su piatti di Petri.


Questa forma della malattia è causata da una mutazione genetica della tau, una proteina che è un segno distintivo del morbo di Alzheimer e di altre demenze. Studiando questi organoidi, gli scienziati hanno scoperto che la proteina tau mutata può innescare la morte di una specifica classe di neuroni noti per essere vulnerabili nella demenza frontotemporale. Hanno anche dimostrato che potevano impedire la morte di questi neuroni trattando gli organoidi con un farmaco sperimentale, originariamente progettato per combattere la malattia di Crohn.


Alison M. Goate DPhil, direttrice del centro Alzheimer del Mount Sinai e coautrice senior dello studio, ha detto:

"La demenza frontotemporale è una malattia devastante per i pazienti e per i loro cari. Comprendere le cause della demenza può essere difficile, poiché la maggior parte dei danni al cervello si verifica ben prima che emergano i sintomi. È come cercare di svelare gli eventi che hanno creato una scena del crimine. In questo studio, siamo riusciti a modellare molti aspetti della patologia presenti nel cervello dei pazienti che portano la mutazione V337M nella tau.

"I nostri risultati hanno identificato diversi cambiamenti transcriptomici e proteomici molto primitivi che portano alla formazione della patologia tau e alla morte neuronale. Il nostro obiettivo è aiutare i ricercatori a sviluppare nuovi trattamenti contro le demenze frontotemporali e a prevenire la sofferenza sperimentata da pazienti e famiglie".


La demenza frontotemporale è una rara forma di demenza che di solito inizia tra i 40 e i 60 anni. Colpisce le aree anteriori e laterali (temporali) del cervello, portando a cambiamenti nel comportamento e a difficoltà a parlare e pensare.


Lo studio è stato guidato da Kathryn Bowles PhD, istruttrice del laboratorio della dott.ssa Goate al Mount Sinai. Lavorando con scienziati dell'Istituto Cellule Staminali Neurali (NSCI) di Rensselaer/New York, della Washington University di St. Louis/ Missouri, del Massachusetts General Hospital di Boston, e dell'Università del Sud California di Los Angeles, i ricercatori hanno creato migliaia di organoidi cerebrali da cellule staminali pluripotenti indotte (IPSCS).


Le cellule staminali pluripotenti indotte sono create riprogrammando geneticamente e chimicamente cellule della pelle o del sangue di una persona, trasformandole in cellule staminali neonate, che hanno il potenziale di diventare qualsiasi cellula del corpo. Da queste cellule staminali, il NSCI ha creato migliaia di piccoli organoidi cerebrali 3D, che imitano la crescita precoce e lo sviluppo della corteccia cerebrale per lo studio intensivo di gruppi scientifici in collaborazione.


Sally Temple PhD, direttrice scientifica del NSCI e coautrice senior dello studio, ha detto:

"Le cellule staminali pluripotenti indotte sono strumenti potenti. Consentono ai ricercatori di studiare la malattia propria di ogni paziente in una capsula di Petri. In questo studio abbiamo portato questa idea al livello successivo.

"Combinando la tecnologia IPSC-Organoid con l'analisi ad alta capacità dell'attività genetica della cellule singola, abbiamo esaminato meglio ciò che potrebbe succedere nel cervello di un paziente nelle prime fasi dello sviluppo della malattia, anche prima che emergano i sintomi".


In questo studio, i ricercatori hanno esaminato la crescita e lo sviluppo di organoidi derivati ​​dalle cellule staminali di tre pazienti, tutti portatori della mutazione V337M nella tau. Hanno quindi confrontato i risultati con quelli osservati in organoidi di controllo 'isogeni'. I controlli derivano dalle cellule staminali del paziente in cui è stata geneticamente corretta la mutazione che causa la malattia.


Dopo sei mesi di crescita, sono stati visti segni della neurodegenerazione negli organoidi. In particolare, gli organoidi derivati ​​dai pazienti avevano meno neuroni eccitatori rispetto a quelli derivati ​​dalle cellule di controllo, dimostrando che la mutazione tau era sufficiente a causare più morte cellulare in questa specifica classe di neuroni.


I neuroni eccitatori di solito si attivano in risposta alla sostanza neurochimica (neurotrasmettitore) glutammato e sono noti per morire a livelli anormalmente alti nella demenza frontotemporale. Gli organoidi derivati ​​dal paziente avevano anche livelli più elevati di versioni dannose della proteina tau e livelli elevati di infiammazione.


"La morte dei neuroni eccitatori, i depositi di proteina tau e l'infiammazione sono i classici tratti distintivi del tipo di danno visto in molte forme di demenza frontotemporale", ha affermato la dott.ssa Bowles. "Quello che volevamo sapere dopo era: quali sono i processi cellulari e molecolari che si verificano prima che appaiano queste caratteristiche distintive?"


I ricercatori hanno trovato indizi esaminando organoidi a due e quattro mesi. Ad esempio, gli organoidi mutanti di due mesi sembravano subire livelli elevati di stress cellulare, mentre quelli di quattro mesi hanno sviluppato problemi con l'autofagia, cioè il riciclaggio delle proteine. I risultati hanno anche suggerito che durante questi primi mesi i neuroni eccitatori sono maturati più velocemente negli organoidi mutanti rispetto ai controlli.


Altri esperimenti hanno suggerito che molti di questi cambiamenti potrebbero essere stati il ​​sottoprodotto di un'interazione complessa tra tau mutante, geni neuronali eccitatori ed ELAVL4, una proteina che controlla l'attività genica legandosi alle molecole dell'acido ribonucleico (RNA).


"I nostri risultati suggeriscono che la tau mutante V337M avvia un ciclo vizioso nel cervello che fa subire un grande stress ai neuroni eccitatori. Accelera la produzione di nuove proteine ​​necessarie per la maturazione, ma impedisce lo smaltimento delle proteine ​​che sono sostituite", ha detto la dott.ssa Bowles.


Ulteriori esperimenti hanno confermato questa idea. Ad esempio, i neuroni eccitatori negli organoidi mutanti erano meno propensi a sopravvivere in presenza di livelli tossici di glutammato rispetto a quelli negli organoidi di controllo. I ricercatori hanno quindi scoperto che ciò potrebbe essere prevenuto dall'apilimod, un farmaco sperimentale progettato per modificare il sistema di riciclaggio delle proteine ​​della cellula.


In altre parole, i ricercatori non hanno visto alcuna differenza nei livelli di morte cellulare indotta dal glutammato tra organoidi mutanti e quelli di controllo quando hanno trattato dei campioni con apilimod.


"Con l'aiuto di strumenti come gli organoidi cerebrali, possiamo modellare e imparare a capire le cause della demenza", ha detto la dott.ssa Goate. "C'è la speranza di riuscire un giorno a sviluppare trattamenti efficaci per la demenza frontotemporale e per altri disturbi neurodegenerativi strazianti".

 

 

 


Fonte: The Mount Sinai Hospital (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Kathryn Bowles, Catarina Silva, Kristen Whitney, Taylor Bertucci, Joshua Berlind, Jesse Lai, Jacob Garza, Nathan Boles, Sidhartha Mahali, Kevin Strang, Jacob Marsh, Cynthia Chen, Derian Pugh, Yiyuan Liu, Ronald Gordon, Susan Goderie, Rebecca Chowdhury, Steven Lotz, Keith Lane, John Crary, Stephen Haggarty, Celeste Karch, Justin Ichida, Alison Goate, Sally Temple. ELAVL4, splicing, and glutamatergic dysfunction precede neuron loss in MAPT mutation cerebral organoids. Cell, 2021, DOI

Copyright: Tutti i diritti di testi o marchi inclusi nell'articolo sono riservati ai rispettivi proprietari.

Liberatoria: Questo articolo non propone terapie o diete; per qualsiasi modifica della propria cura o regime alimentare si consiglia di rivolgersi a un medico o dietologo. Il contenuto non rappresenta necessariamente l'opinione dell'Associazione Alzheimer OdV di Riese Pio X ma solo quella dell'autore citato come "Fonte". I siti terzi raggiungibili da eventuali collegamenti contenuti nell'articolo e/o dagli annunci pubblicitari sono completamente estranei all'Associazione, il loro accesso e uso è a discrezione dell'utente. Liberatoria completa qui.

Nota: L'articolo potrebbe riferire risultati di ricerche mediche, psicologiche, scientifiche o sportive che riflettono lo stato delle conoscenze raggiunte fino alla data della loro pubblicazione.


 

Notizie da non perdere

Convalidare il sentimento aiuta meglio di criticare o sminuire

30.03.2020 | Ricerche

Sostenere i tuoi amici e la famiglia può aiutarli a superare questi tempi di incertezza...

Cerca il tuo sonno ideale: troppo e troppo poco legati al declino cognitivo

28.10.2021 | Ricerche

Come tante altre cose buone della vita, il sonno fa meglio se è moderato. Uno studio plu...

Che speranza hai dopo la diagnosi di Alzheimer?

25.01.2021 | Esperienze & Opinioni

Il morbo di Alzheimer (MA) è una malattia che cambia davvero la vita, non solo per la pe...

Pressione bassa potrebbe essere uno dei colpevoli della demenza

2.10.2019 | Esperienze & Opinioni

Invecchiando, le persone spesso hanno un declino della funzione cerebrale e spesso si pr...

Svolta per l'Alzheimer? Confermato collegamento genetico con i disturbi i…

26.07.2022 | Ricerche

Uno studio eseguito in Australia alla Edith Cowan University (ECU) ha confermato il legame tra Alzhe...

Perché la tua visione può prevedere la demenza 12 anni prima della diagnosi

24.04.2024 | Ricerche

 

Gli occhi possono rivelare molto sulla salute del nostro cervello: in effetti, i p...

Identificata nuova forma di Alzheimer ad esordio molto precoce

16.06.2020 | Ricerche

Ricercatori della Mayo Clinic hanno definito una forma di morbo di Alzheimer (MA) che co...

Variante della proteina che causa l'Alzheimer protegge dalla malattia

15.02.2021 | Ricerche

Le scoperte di un nuovo studio sul morbo di Alzheimer (MA), guidato da ricercatori dell...

La consapevolezza di perdere la memoria può svanire 2-3 anni prima della compa…

27.08.2015 | Ricerche

Le persone che svilupperanno una demenza possono cominciare a perdere la consapevolezza dei propr...

Flusso del fluido cerebrale può essere manipolato dalla stimolazione sensorial…

11.04.2023 | Ricerche

Ricercatori della Boston University, negli Stati Uniti, riferiscono che il flusso di liq...

Pensaci: tenere attivo il cervello può ritardare l'Alzheimer di 5 anni

21.07.2021 | Ricerche

Mantenere il cervello attivo in vecchiaia è sempre stata un'idea intelligente, ma un nuo...

Nuova teoria sulla formazione dei ricordi nel cervello

9.03.2021 | Ricerche

Una ricerca eseguita all'Università del Kent ha portato allo sviluppo della teoria MeshC...

Riprogrammare «cellule di supporto» in neuroni per riparare il cervello adulto…

21.11.2014 | Ricerche

La porzione del cervello adulto responsabile del pensiero complesso, la corteccia cerebrale, non ...

L'Alzheimer è composto da quattro sottotipi distinti

4.05.2021 | Ricerche

Il morbo di Alzheimer (MA) è caratterizzato dall'accumulo anomale e dalla diffusione del...

Scoperta inaspettata: proteine infiammatorie possono rallentare il declino cog…

5.07.2021 | Ricerche

Finora la ricerca aveva collegato l'infiammazione al morbo di Alzheimer (MA), però scien...

Dosi basse di radiazioni possono migliorare la qualità di vita nell'Alzhe…

6.05.2021 | Ricerche

Individui con morbo di Alzheimer (MA) grave hanno mostrato notevoli miglioramenti nel co...

Rivelato nuovo percorso che contribuisce all'Alzheimer ... oppure al canc…

21.09.2014 | Ricerche

Ricercatori del campus di Jacksonville della Mayo Clinic hanno scoperto...

Menopausa precoce e terapia ormonale ritardata alzano il rischio di Alzheimer

17.04.2023 | Ricerche

Le donne hanno più probabilità degli uomini di sviluppare il morbo di Alzheimer (MA), e ...

Un singolo trattamento genera nuovi neuroni, elimina neurodegenerazione nei to…

1.07.2020 | Ricerche

Xiang-Dong Fu PhD, non è mai stato così entusiasta di qualcosa in tutta la sua carriera...

Capire l'origine dell'Alzheimer, cercare una cura

30.05.2018 | Ricerche

Dopo un decennio di lavoro, un team guidato dal dott. Gilbert Bernier, ricercatore di Hô...

Logo AARAssociazione Alzheimer OdV
Via Schiavonesca 13
31039 Riese Pio X° (TV)

We use cookies

We use cookies on our website. Some of them are essential for the operation of the site, while others help us to improve this site and the user experience (tracking cookies). You can decide for yourself whether you want to allow cookies or not. Please note that if you reject them, you may not be able to use all the functionalities of the site.