Ricerche

Con una nuova tecnologia di scansione 3D, ricercatori del Karolinska (Svezia), tra gli altri, sono riusciti a caratterizzare in modo completo una parte del cervello che mostra forse il primo accumulo di proteina tau, un biomarcatore importante dello sviluppo dell'Alzheimer.

Neuroni noradrenergici del locus coeruleus umano in 3 dimensioni. Foto: Gilvesy et al.

L'accumulo intracellulare della proteina tau patologica nel cervello è un segno distintivo di diversi disturbi neurodegenerativi legati all'età, compreso il morbo di Alzheimer (MA), che rappresenta il 60-80% di tutti i casi di demenza nel mondo.

In un nuovo studio, ricercatori del Karolinska Institutet di Stoccolma e di diverse università di Ungheria, Canada, Germania e Francia, hanno applicato una tecnologia di immuno-scansione volumetrica di avanguardia, combinata con la microscopia a fogli di luce, per indagare su un nucleo del tronco cerebrale umano chiamato locus ceruleus, che è un centro cruciale nel cervello dei mammiferi.

Primi fasi del MA

Il locus ceruleus è un nucleo cerebrale piccolo a forma di bastoncino, che è molto difficile da studiare in modo completo con tecniche tradizionali di scansione 2D.

Usando le scansioni 3D del tessuto post mortem umano, lo studio rivela una complessità intrigante e forme cellulari finora non conosciute di patologia tau in questa regione del cervello, già nelle prime fasi del MA.

"Il nostro studio mostra che un'atrofia graduale dendritica è il primo segno morfologico della degenerazione dei neuroni del locus ceruleus che portano tau, anche precedenti la lesione assonale", afferma l'autore senior dello studio Csaba Adori, ricercatore nel Dipartimento di Neuroscienze del Karolinska Institutet. “I dendriti sono fibre nervose cruciali attraverso le quali i neuroni comunicano e la degenerazione dendritica porta a deficit funzionali come l'iperattivazione dei neuroni. Ciò può contribuire a diversi sintomi che precedono l'insorgenza del MA, come disturbi del sonno, ansia e depressione, che sono coerenti con la disfunzione del locus ceruleus".

Conferma di precedenti risultati in vitro

L'analisi 3D ha rivelato una distribuzione non casuale dei neuroni del locus ceruleus portatori di tau con una tendenza a raggrupparsi. I ricercatori hanno anche scoperto che i dendriti dei neuroni adiacenti con tau spesso mostravano contatti dendro-dendritici. Ciò è in linea con la teoria che la tau patologica può diffondersi attraverso processi neuronali da un neurone all'altro, come già suggerito da studi in vitro e esperimenti su animali.

Inoltre, i ricercatori dimostrano che la patologia tau è più importante in una parte del locus ceruleus che si estende alle regioni del lobo frontale del cervello che sono fortemente colpite dal MA.

I risultati possono rappresentare un netto progresso nella comprensione di come l'architettura delle cellule cerebrali può avere un impatto sullo sviluppo e sulla diffusione della proteina tau patologica.

"I nostri risultati aiutano a capire ulteriormente perché alcune regioni cerebrali sono più colpite dal MA rispetto ad altre", afferma Csaba Adori. "Inoltre, il nuovo approccio metodico applicato al tessuto umano apre la strada a procedure diagnostiche neuropatologiche più precise, anche nelle prime fasi dello spettro del MA. Speriamo che ciò possa contribuire a elaborare strategie di prevenzione più efficaci in futuro".