Ricerche

Uno studio suggerisce, tra l'altro, che l’infiammazione ha un ruolo precoce nella progressione della malattia

Cambiamenti neurovascolari e metabolici nello spettro dell'Alzheimer (Fonte: Chie et al / Alz & Dem)

Ricercatori della Indiana University di Indianapolis (USA) hanno sviluppato uno strumento diagnostico altamente sensibile che prevede lo stadio di demenza di una persona sulla base dei cambiamenti neurovascolari e metabolici, e hanno pubblicato lo studio relativo su Alzheimer's & Dementia. Anni prima che una persona manifesti i primi sintomi di demenza o di morbo di Alzheimer (MA), secondo gli scienziati esiste uno squilibrio nel metabolismo energetico e nel flusso sanguigno nel cervello, in particolare nelle regioni collegate alla memoria, alla cognizione e all’apprendimento.

Il gruppo di ricerca dell’IU – guidato da Paul Territo PhD, professore di medicina, e Juan Antonio K. Chong Chie PhD, ricercatrice postdottorato – ha studiato come cambiano la perfusione cerebrale (il flusso di sangue al cervello) e il metabolismo del glucosio (come il corpo scompone e immagazzina il glucosio per produrre energia), in dozzine di regioni del cervello in più di 400 pazienti umani. Hanno scoperto che il metabolismo e la perfusione nel cervello possono diventare disregolati già 20 anni prima di una diagnosi clinica di demenza o dei cambiamenti del deterioramento cognitivo.

I ricercatori avevano in precedenza sviluppato questo nuovo metodo per analizzare le scansioni cerebrali della perfusione e del metabolismo di modelli animali sviluppati dal centro Model Organism Development and Evaluation for Late-Onset Alzheimer’s Disease (MODEL-AD). Hanno scoperto che il metabolismo e la perfusione sono alcuni dei primi processi biologici che diventano disregolati nella progressione del MA e della demenza, potenzialmente molto prima dell’accumulo di placche amiloidi e grovigli di tau, i due segni distintivi della malattia neurodegenerativa.

Nell'ultimo studio, il team ha analizzato il metabolismo cerebrale con scansioni PET, e il flusso sanguigno con scansioni MRI di 403 esseri umani dal database dell'Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative e ha monitorato i cambiamenti neurovascolari e metabolici nel corso della malattia. Hanno confermato questi risultati attraverso firme genetiche e test clinici cognitivi.

"I nostri dati indicano che l'infiammazione ha un ruolo importante nella fase iniziale, che porta a danni metabolici e vascolari", ha detto Territo. "Questo lavoro ha confermato che ciò che abbiamo ipotizzato nei topi si verifica anche negli esseri umani. Siamo in grado di vederlo dalle prime fasi del MA e delle demenze correlate, fino alla malattia avanzata.

“Questo approccio consente di valutare la progressione della malattia e può stratificare i pazienti e monitorare la risposta terapeutica. Se si analizzano le regioni del cervello che presentano disturbi neuro-metabolici e vascolari e poi si somministra un farmaco che mitiga tali disturbi, dovremmo vedere una regressione di tali processi insieme a meno segni infiammatori e a miglioramenti nella cognizione”.

Al gruppo di pazienti studiati dal team è stata clinicamente diagnosticata la demenza in tutto il suo spettro e condizioni di memoria che includono normalità cognitiva, deterioramento cognitivo lieve precoce, deterioramento cognitivo lieve, deterioramento cognitivo lieve tardivo e MA. Il laboratorio ha sviluppato un quadro per valutare la disregolazione neurometabolica e vascolare nel cervello dei pazienti, lo stesso approccio impiegato nei modelli animali.

Questo approccio divide il processo in quattro fasi diverse di cambiamenti di metabolismo e perfusione che si allineano strettamente con la progressione della malattia, ha affermato Territo. Questi vanno dalla diminuzione del metabolismo e l’aumento del flusso sanguigno nella fase iniziale alla diminuzione del metabolismo e del flusso sanguigno nella fase finale del MA.

"Ciò che osserviamo sia nei modelli animali che negli esseri umani è che, man mano che si progredisce attraverso l'intero spettro della malattia", ha detto Territo, "si cade in uno dei quattro diversi stati neuro-metabolici e vascolari, e questi stati e le loro traiettorie sono specifici per ciascuna regione".

Territo ha affermato che il team ha scoperto che tra le 59 regioni del cervello valutate nei pazienti, alcune erano più suscettibili e progredivano più rapidamente verso la malattia, mentre altre erano più resistenti e progredivano più lentamente. Le regioni associate alla memoria, all’apprendimento e alla cognizione, ha aggiunto, sono le prime ad essere colpite e quelle meno tolleranti alla disregolazione neuro-metabolica e vascolare.

Hanno anche scoperto che la progressione della malattia varia in base al sesso: le femmine progrediscono più velocemente nella malattia rispetto ai maschi. Inoltre, questi cambiamenti si allineavano con le firme genetiche – insiemi specifici di geni raccolti da campioni di sangue che classificano le malattie – e con i test clinici cognitivi dei pazienti, ha affermato Chong Chie, che ha anche verificato somiglianze con i loro studi su modelli animali.

I ricercatori studieranno poi il modo in cui le diverse regioni del cervello comunicano e si connettono dopo aver subito cambiamenti metabolici e vascolari. "La nostra analisi dice che il cervello subisce questi deficit, ma ciò che non dice è come è strutturato il cervello e come queste strutture cambiano con la malattia", ha detto Territo. "Il nostro obiettivo successivo sarà rispondere a queste domande, e questo ci permetterà anche di aiutare a stratificare la popolazione dei pazienti. È solo questione di guardarla in un modo che altri non hanno usato finora".