Ricerche

Uno studio eseguito alla Texas A&M University fornisce un collegamento più stretto tra alimentazione e Alzheimer.

Il colesterolo aumenta enormemente la tossicità di un peptide implicato nella progressione del morbo di Alzheimer (MA), secondo una ricerca eseguita da scienziati della Texas A&M University, guidata dall'assistente professore Dmitry Kurouski PhD con la collaborazione di Kiryl Zhaliazka e Mikhail Matyeyenka, pubblicata sul FEBS Journal.

"Lo studio ha scoperto che alcuni lipidi possono aumentare la tossicità dei peptidi amiloide-beta (Aβ), che si ritiene abbiano un ruolo nello sviluppo del MA", ha affermato Kurouski. "In particolare, abbiamo scoperto che l'interazione tra Aβ e lipidi può causare la formazione di piccoli gruppi tossici chiamati oligomeri".

In più, lo studio ha mostrato che questi lipidi possono alterare la forma di base, o la struttura secondaria, dei peptidi Aβ, potendo così aumentare ulteriormente la loro tossicità. "Ciò fornisce nuove informazioni sui meccanismi alla base degli effetti tossici dell'Aβ nel cervello", ha detto Kurouski, secondo il quale i risultati dello studio mostrano una forte connessione tra MA e cambiamento nella composizione lipidica delle membrane neuronali, che, a sua volta, può essere influenzata dall'alimentazione della persona.

Il morbo di Alzheimer

Il MA provoca la restrizione del cervello e, infine, la morte delle cellule cerebrali. È la causa più comune di demenza - un graduale declino della memoria, del pensiero, del comportamento e delle capacità sociali - che influenza la capacità generale di una persona di funzionare. Il MA è caratterizzato da frammenti proteici chiamati Aβ, che si depositano negli spazi tra le cellule nervose. Questi frammenti di proteine possono raggrupparsi insieme formando le placche, ritenute un fattore nell'inizio della senilità. Kurouski ha affermato:

"Anche se i meccanismi precisi alla base del MA non sono ancora chiari, ci sono prove che suggeriscono che l'accumulo di peptidi Aβ nel cervello ha un ruolo nello sviluppo della malattia. In particolare, si pensa che l'aggregazione dell'Aβ in placche possa interrompere la comunicazione tra i neuroni e alla fine portare alla morte delle cellule.

"La relazione tra placche Aβ e MA è complessa e si ritiene che siano coinvolti anche altri fattori, come l'infiammazione e l'accumulo di un'altra proteina chiamata tau. I peptidi amiloidi, compresa l'Aβ, sono noti per interagire con i lipidi nel cervello. Queste interazioni possono avere un ruolo nella formazione di placche amiloidi e nella patologia della malattia".

Sebbene non tutti i peptidi amiloidi interagiscano necessariamente con i lipidi nel cervello, lo studio ha scoperto che gli oligomeri formati in presenza di lipidi erano più tossici di altre forme di Aβ.

"Ciò suggerisce che l'interazione può essere particolarmente importante per quanto riguarda gli effetti dannosi dell'Aβ nel MA", ha affermato.

Risultati dello studio

Lo studio ha mostrato che tre lipidi diversi (fosfatidilcolina, cardiolipina e colesterolo) hanno accelerato molto il tasso di formazione di fibrille rispetto al tasso di aggregazione di Aβ quando non erano presenti lipidi. Ha anche dimostrato che la cardiolipina ha provocato l'accelerazione più forte dell'aggregazione di Aβ.

In più, la fosfatidilcolina, la cardiolipina e il colesterolo hanno modificato in modo univoco la struttura secondaria degli aggregati di Aβ dello stadio iniziale, medio e avanzato, ha detto Kurouski.

"In particolare, la cardiolipina e il colesterolo hanno aumentato drasticamente la quantità di oligomeri di Aβ e di fibrille coltivate in presenza di questi lipidi", ha detto. "Ciò ha causato un aumento significativo della tossicità rispetto a quella degli aggregati formati in un ambiente privo di lipidi".

Implicazioni dietetiche

Kurouski ha affermato che i risultati permettono di concludere che la struttura secondaria delle fibrille Aβ dipende direttamente dai lipidi presenti nella soluzione proteica dopo la loro formazione. Ha anche detto che ci sono prove che suggeriscono che i fattori dietetici possono influenzare la composizione lipidica delle membrane neuronali.

"Nella convergenza tra nutrizione e salute umana, una dieta che limita la quantità di colesterolo, in particolare del colesterolo di lipoproteine a bassa densità (LDL), e i fosfolipidi, può essere importante per ridurre la capacità di questi lipidi di reagire con i peptidi Aβ.

"Secondo le ricerche, alcuni grassi alimentari come gli omega-3, hanno dimostrato di essere importanti per mantenere l'integrità e la funzione delle membrane neuronali. Inoltre, gli studi hanno dimostrato che gli interventi dietetici, come la restrizione calorica, possono alterare la composizione lipidica delle membrane neuronali negli animali modello.

"I risultati dello studio possono anche supportare l'idea che la terapia non dovrebbe essere diretta sul peptide Aβ stesso, come è stato fatto fino ad oggi, ma più specificamente sulle interazioni tra lipidi e peptidi Aβ. Tali interazioni portano alla formazione di complessi proteine-lipidi altamente tossici che sono molto più tossici degli stessi oligomeri di amiloide".

Limitazioni dello studio

Kurouski ha affermato che una limitazione dello studio è che è stato condotto in saggi basati su cellule piuttosto che in organismi viventi, quindi non è chiaro come i risultati si tradurranno nell'ambiente complesso del cervello. Inoltre, la ricerca ha studiato solo un numero limitato di lipidi, quindi è possibile che anche altri tipi di lipidi possano avere un ruolo negli effetti dannosi dell'Aβ.

"Il prossimo passo dello studio è studiare ulteriormente i meccanismi molecolari sottostanti l'interazione tra peptidi Aβ e lipidi. Dimostrare la connessione tra tossicità e progressione del MA richiederebbe test estesi sull'uomo. Tuttavia, prima che sull'uomo, dovrebbero esserci test preclinici su modelli animali per stabilire la sicurezza e l'efficacia di eventuali interventi terapeutici.

"È importante notare che mentre questo studio fornisce preziose informazioni sul ruolo dell'interazione lipidica nella tossicità Aβ, sono necessarie ulteriori ricerche prima che possano essere sviluppate eventuali applicazioni cliniche".