Ricerche

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

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".