Ricerche

Il morbo di Alzheimer (MA) è una causa devastante di perdita di memoria e declino cognitivo, per la quale non è disponibile alcun trattamento curativo. Tra i fattori legati allo stile di vita, l’attività fisica si distingue come forse uno dei più forti difensori della salute del cervello. Prove crescenti collegano la funzione dei muscoli scheletrici alla salute cognitiva. Una ricerca pionieristica della Florida Atlantic University, e dei suoi collaboratori del Center for Basic Metabolic Research della Novo Nordisk Foundation, porta queste prove a un livello superiore, rivelando che la chiave per combattere il MA potrebbe risiedere non solo nel cervello, ma anche nei muscoli.

Al centro di questa scoperta c’è la catepsina B (Ctsb), una proteina studiata da tempo nel cancro e nelle lesioni cerebrali, ma che funziona anche come miochina, molecola rilasciata dai muscoli durante l’esercizio, che può influenzare la funzione della memoria. Il nuovo studio, pubblicato su Aging Cell, ha indagato se un approccio di terapia genica per esprimere specificamente Ctsb nei muscoli potrebbe proteggere la funzione cerebrale in topi modello di MA. In questo approccio, ai topi è stato somministrato un vettore virale, un virus innocuo e progettato contenente il gene Ctsb che entra nella cellula muscolare, dove esprime Ctsb nel tessuto. Questi topi portano mutazioni genetiche umane che imitano i sintomi chiave della condizione, come la perdita di memoria e la patologia amiloide.

I risultati sono stati sorprendenti: i topi trattati con Ctsb nei muscoli non hanno sviluppato i tipici deficit di memoria associati al MA. Inoltre, è stata preservata la crescita di nuovi neuroni nell’ippocampo, una regione del cervello essenziale per l’apprendimento e la memoria. In effetti, i loro profili proteici del cervello, dei muscoli e del sangue somigliavano di più a quelli dei topi sani. Ciò suggerisce che l’aumento di Ctsb nel tessuto muscolare può offrire protezione dagli effetti del MA.

"Il nostro studio è il primo a dimostrare che esprimere catepsina B specificamente nei muscoli può prevenire la perdita di memoria e mantenere la funzione cerebrale nei topi modello di MA", ha affermato Henriette van Praag PhD, autrice senior e prof.ssa associata di scienze biomediche alla FAU. “I nostri risultati suggeriscono che la modulazione del Ctsb muscolare attraverso la terapia genica, e forse anche con farmaci o esercizio fisico, potrebbe rallentare o invertire il declino della memoria promuovendo la crescita delle cellule cerebrali, ripristinare l’equilibrio proteico e riequilibrare l’attività cerebrale”.

È interessante notare che il trattamento non ha ridotto le caratteristiche tipiche del MA, come l’infiammazione o le placche, che sono generalmente considerati i principali bersagli terapeutici. Nonostante questi segni persistenti di malattia, la funzione cerebrale è migliorata, indicando che la Ctsb può supportare la memoria e la cognizione attraverso percorsi ancora scarsamente esplorati, possibilmente ripristinando la capacità del cervello di produrre proteine ​​essenziali per la neurogenesi adulta, la plasticità sinaptica, l’apprendimento e la memoria.

"Sappiamo da tempo che l'attività fisica apporta benefici al cervello, ma questo studio ci avvicina alla comprensione di come ciò avvenga a livello molecolare", ha affermato Atul S. Deshmukh PhD, co-autore senior e professore associato dell'Università di Copenaghen. "Il muscolo non è solo un tessuto meccanico: è un potente comunicatore con il cervello. Ciò apre interessanti possibilità per nuovi trattamenti che sfruttano la biologia del corpo per combattere la neurodegenerazione".

Gli effetti, tuttavia, non erano gli stessi nei topi sani. Quando è stata somministrata Ctsb a topi senza MA, sembrava danneggiare la loro memoria, potenzialmente a causa dell'elaborazione differenziale del vettore della terapia genica nel muscolo del topo sano rispetto a quello del topo con MA. Sebbene siano necessarie ulteriori ricerche, soprattutto sugli esseri umani, questo studio aumenta il crescente numero di prove che i muscoli e il cervello sono profondamente connessi e che il miglioramento della salute dei muscoli potrebbe offrire nuovi modi per trattare o addirittura prevenire le malattie neurodegenerative.

“Anche se c’è ancora molto da imparare, il nostro lavoro rafforza un’idea potente: il percorso per proteggere il cervello può iniziare nel corpo”, ha affermato la van Praag. “Attaccare i muscoli può avere il potenziale per diventare un intervento terapeutico nuovo, a basso costo e non invasivo per le malattie neurodegenerative, accessibile a molti pazienti”.