Quali cambiamenti nel cervello sono causati dal morbo di Alzheimer (MA)? In che modo questi cambiamenti differiscono da quelli osservati nel normale processo di invecchiamento?

Ricercatori francesi e spagnoli hanno approfondito queste questioni analizzando oltre 4.000 risonanze magnetiche di cervelli sani e malati attraverso la piattaforma 'volBrain'. I loro modelli, pubblicati l'8 marzo 2019 su Scientific Reports, rivelano una prima atrofia dell'amigdala e dell'ippocampo all'età di 40 anni nei pazienti con MA.

Il MA è caratterizzato da cambiamenti nel cervello, alcuni dei quali possono essere misurati nel paziente usando biomarcatori, come le dimensioni di diverse aree del cervello. Lo studio di questi biomarcatori ha mostrato che, in presenza di MA, alcune strutture cerebrali si restringono ben prima che compaiano i primi segni di demenza. Rimangono tuttavia le domande chiave: ad esempio, quando e in che modo i cambiamenti in questi biomarcatori differiscono tra un soggetto sano e uno con il MA?

Per questo scopo, i ricercatori del Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique (LaBRI) (CNRS / Bordeaux INP / Université de Bordeaux), presso l'Aquitaine Institute for Cognitive e Integrative Neuroscience (CNRS / Université de Bordeaux / EPHE) e dell'Università di Valencia (Spagna) hanno creato un modello che traccia i cambiamenti e l'attività del cervello dell'intera vita usando una serie massiccia di oltre 4.000 scansioni MRI elaborate con la piattaforma volBrain (1).

Prima di questo, gli scienziati non avevano immagini che coprivano ogni periodo della vita di un malato di MA. I ricercatori hanno modellato i cambiamenti generalmente visti nei volumi di diverse strutture usando una grande quantità di campioni per individuare dove i cervelli sani si allontanano da quelli malati nel tempo.

Sulla base delle scansioni MRI di 2.944 soggetti sani di controllo da 9 mesi a 94 anni di età, il team ha sviluppato un modello 'normale' di cambiamenti cerebrali medi, e li ha confrontati con un modello patologico basato sulla risonanza magnetica di 1.385 pazienti con MA over-55 e di 1.877 giovani soggetti di controllo.

Le loro scoperte mostrano una divergenza precoce tra i modelli patologici e la traiettoria normale dell'invecchiamento dell'ippocampo prima dei 40 anni e dell'amigdala intorno ai 40 anni. Entrambe queste strutture soffrono di atrofia in presenza del morbo di Alzheimer.

È anche evidente un allargamento precoce, nei pazienti con la malattia, di una cavità interna nel cervello chiamata ventricolo laterale. Però questo allargamento fa parte del processo di invecchiamento anche nei soggetti normali, limitando così la pertinenza di questa misurazione nei soggetti di età avanzata e riaffermando l'utilità di studiare i biomarcatori attraverso un'intera vita.