Ricerche

In uno studio recente pubblicato su Alzheimer's & Dementia, dei ricercatori hanno scoperto che la connettività tra il locus coeruleus e il lobo temporale mediale può essere un indicatore precoce dell'atrofia cerebrale legata al morbo di Alzheimer (MA) e al declino cognitivo. Hanno scoperto che una connettività inferiore tra queste regioni cerebrali durante un compito nuovo era associata ad atrofia più rapida nelle regioni tipicamente colpite dalla malattia.

La motivazione del nuovo studio è la necessità di comprendere i primi meccanismi del MA, che è caratterizzato dall'accumulo di proteine amiloide-beta (Aβ) e tau, che causa neurodegenerazione e declino cognitivo. I ricercatori puntavano a capire il ruolo nelle prime fasi del MA del locus coeruleus, un piccolo nucleo del tronco encefalico coinvolto nella produzione di noradrenalina.

Studi precedenti avevano dimostrato che l'accumulo di proteina tau inizia nel locus coeruleus prima di diffondersi ad altre regioni cerebrali e che il locus coeruleus ha un ruolo cruciale nelle funzioni cognitive come la memoria e l'attenzione. I ricercatori hanno ipotizzato che i cambiamenti nella connettività tra il locus coeruleus e il lobo temporale mediale potrebbero essere collegati all'atrofia cerebrale e al declino cognitivo nel MA.

L'autrice senior dello studio Heidi Jacobs, prof.ssa associata di radiologia al Massachusetts General Hospital e alla Harvard Medical School, ha spiegato:

"Il locus coeruleus, un piccolo nucleo nel tronco encefalico, fornisce noradrenalina a tutto il cervello. La noradrenalina è un neurotrasmettitore che supporta molte funzioni e comportamenti cognitivi, ad esempio memoria, stress, sonno. Inoltre, il locus coeruleus è una delle prime regioni del cervello ad accumulare patologia del MA. Esaminare i cambiamenti nel locus coeruleus può aiutarci a identificare prima il MA, comprendere i meccanismi alla base della progressione della malattia e a sviluppare interventi per ritardare la malattia".

Per il loro studio, i ricercatori hanno analizzato i dati di 128 anziani cognitivamente sani che facevano parte dell'Harvard Aging Brain Study, un progetto di ricerca longitudinale incentrato sull'invecchiamento e sul MA preclinico. I partecipanti hanno eseguito un'attività di associazione nome-viso mentre erano sottoposti a risonanza magnetica funzionale (MRI). Questo compito comporta di memorizzare coppie di volti e nomi, con alcune coppie nuove e altre ripetute. I blocchi nuovi sono stati progettati per evocare l'attività fasica nel locus coeruleus, poiché precedenti studi sugli animali avevano dimostrato che il locus coeruleus risponde fortemente a nuovi stimoli.

Oltre alla risonanza magnetica funzionale, i partecipanti sono stati sottoposti a scansioni PET per l'Aβ per misurare i livelli di placche amiloidi nel cervello. Le scansioni di MRI strutturale sono state condotte regolarmente per valutare l'atrofia cerebrale nel tempo. Le prestazioni cognitive sono state valutate con un punteggio composito ottenuto da diversi test cognitivi, progettati per rilevare i primi segni del declino correlato al MA.

I ricercatori hanno scoperto che una minore connettività tra il locus coeruleus e il lobo temporale mediale durante il compito nuovo era associato a un'atrofia più rapida (restringimento) nel lobo temporale mediale, in particolare nelle regioni colpite all'inizio del MA (chiamate regioni stadio 2 Braak). Questa relazione era più forte negli individui con livelli più alti di Aβ, il che suggerisce che la presenza di questa proteina aggrava gli effetti della connettività ridotta.

È importante avere scoperto che l'atrofia nel lobo temporale mediale ha mediato la relazione tra la connettività del lobo temporale-mediale del locus coeruleus e il declino cognitivo. In termini più semplici, una minore connettività ha portato a un restringimento più rapido del cervello, che a sua volta ha portato a peggiori prestazioni cognitive nel tempo. Questo effetto di mediazione era più pronunciato negli individui con livelli più elevati di Aβ, evidenziando l'interazione tra questi due marcatori patologici del MA.

"Abbiamo dimostrato che una comunicazione ridotta tra il locus coeruleus e le regioni cruciali della memoria nel cervello era associata a un'atrofia più rapida, e insieme questi due eventi hanno portato al declino cognitivo degli individui nelle prime fasi del MA", ha detto la Jacobs a Psypost.

I risultati di questo studio suggeriscono che migliorare la connettività tra il locus coeruleus e il lobo temporale mediale potrebbe essere una strategia potenziale per rallentare la progressione del MA. Alcuni studi sugli animali hanno dimostrato che stimolare il locus coeruleus può migliorare la memoria e proteggere dalla neurodegenerazione, e ora è stato dimostrato nell'uomo da questo studio.

Mentre lo studio fornisce prove convincenti del ruolo della connettività locus coeruleus-lobo temporale mediale nella progressione del MA, ci sono alcune limitazioni. Primo, il locus coeruleus è una struttura cerebrale molto piccola, difficile da misurare accuratamente con le attuali tecniche di scansione. I ricercatori hanno fatto il possibile per mitigare queste sfide, ma un certo grado di errore è inevitabile.

Inoltre, la popolazione dello studio era prevalentemente bianca e altamente istruita, il che può limitare la generalizzabilità dei risultati. La ricerca futura dovrebbe puntare a replicare questi risultati in popolazioni più variegate per garantire un'applicabilità più ampia.

Studi futuri potrebbero anche puntare a studiare i meccanismi esatti attraverso i quali le proteine Aβ e tau influenzano la connettività del locus coeruleus e la successiva atrofia cerebrale. Comprendere questi percorsi potrebbe portare allo sviluppo di interventi mirati che possono modificare il corso del MA nelle prime fasi.

"In futuro, vorremmo indagare se, stimolando la comunicazione tra il locus coeruleus e queste regioni cerebrali della memoria con metodi di stimolazione cerebrale non invasivi, possiamo ritardare il declino cognitivo", ha affermato la Jacobs.