Un accumulo di proteine mal ripiegate (amiloide-beta) provoca la formazione di un esoscheletro (in blu) attorno ai vasi sanguigni (in oro) nel cervello. (Fonte: Virginia Tech)
Scienziati del Virginia Tech Carilion Research Institute hanno svelato un meccanismo nel cervello che potrebbe spiegare in parte la degenerazione neurale e la perdita di memoria nelle persone con Alzheimer.
I ricercatori, insieme con gli scienziati della University of Alabama di Birmingham, hanno scoperto che un sintomo comune dell'Alzheimer - l'accumulo di placche amiloidi lungo i vasi sanguigni - potrebbe interrompere il flusso di sangue nel cervello. I risultati sono stati pubblicati Lunedi scorso sulla rivista Brain.
"Ci siamo sempre interessati al modo in cui le cellule gliali interagiscono con i vasi sanguigni", ha detto Harald Sontheimer, direttore del «Center for Glial Biology in Health, Disease, and Cancer» del Virginia Tech Carilion Research Institute e autore senior della ricerca. "Gli astrociti sono il tipo cellulare più popoloso del cervello e sono anche più numerosi dei neuroni".
Sontheimer sottolinea anche l'importanza della funzione degli astrociti nel cervello:
"Gli astrociti hanno molte funzioni di supporto, come il trasporto dei nutrienti dai vasi sanguigni alle cellule nervose o la rimozione dei loro prodotti di scarto".
"Essi controllano anche il diametro dei vasi sanguigni per assicurare l'apporto corretto dei nutrienti e dell'ossigeno al cervello, e la manutenzione della barriera emato-encefalica. In risposta al danno e alla malattia, tuttavia, gli astrociti diventano reattivi e cambiano molte delle loro proprietà di supporto".
Il team di Sontheimer ha scoperto che la regolamentazione del flusso sanguigno da parte degli astrociti viene interrotto dalle placche formate da proteine amiloidi mal-ripiegate che sono attorno ai vasi sanguigni. In un cervello sano, i frammenti di proteine amiloide vengono continuamente distrutti ed eliminati.
La presenza di proteine amiloidi attorno ai vasi sanguigni nel cervello è un segno distintivo dell'Alzheimer, ma finora non si era capito se fanno un qualche danno. Ora, il team di Sontheimer ha scoperto che lo fanno.
"Abbiamo scoperto che i depositi di amiloide separano gli astrociti dalla parete dei vasi sanguigni", ha detto Stefanie Robel, professore assistente di ricerca al Virginia Tech e coautrice della ricerca. "Abbiamo anche scoperto che questi depositi amiloidi formano un esoscheletro intorno ai vasi sanguigni, una sorta di ingessatura che riduce la duttilità dei vasi".
L'esoscheletro (l'«ingessatura») è chiamato «amiloide vascolare». La sua rigidità potrebbe tradursi in una diminuzione del flusso sanguigno, il che potrebbe spiegare i sintomi di Alzheimer, come i vuoti di memoria, la compromissione del processo decisionale, e i cambiamenti di personalità.
"L'amiloide vascolare può essere il colpevole dei sintomi dell'Alzheimer, soprattutto se si considera che l'esoscheletro amiloide potrebbe limitare l'apporto di ossigeno e glucosio alle regioni del cervello che ne hanno più bisogno", ha detto Sontheimer. "Questo potrebbe anche spiegare il declino cognitivo nelle persone con l'Alzheimer, visto che la malattia è associata a una riduzione del flusso ematico cerebrale".
Anche se gli scienziati non comprendono appieno il ruolo dell'amiloide vascolare nell'Alzheimer, hanno ora un possibile bersaglio terapeutico da studiare: "Potrebbe essere utile rimuovere i depositi per permettere un adeguato flusso di sangue", ha detto la Robel. "Il problema è che non lo sappiamo. Potrebbe essere dannoso rimuovere l'amiloide vascolare nella fase avanzata della malattia; forse, in realtà, sta tenendo insieme i capillari".
Il prossimo passo dei ricercatori sarà esaminare i vasi sanguigni una volta che i depositi di amiloide sono stati rimossi. "L'amiloide vascolare strangola i vasi sanguigni", ha detto Sontheimer. "Rimuovendola, forse saremo in grado di ripristinare la regolazione del flusso sanguigno. Forse salterà fuori che l'amiloide vascolare impedisce un'ulteriore degenerazione. In ogni caso, ci sarà certamente da imparare qualcosa di nuovo".
Fonte: Virginia Tech via EurekAlert! (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Ian F. Kimbrough, Stefanie Robel, Erik D. Roberson, Harald Sontheimer. Vascular amyloidosis impairs the gliovascular unit in a mouse model of Alzheimer’s disease. Brain, 2015; 138 (12): 3716 DOI: 10.1093/brain/awv327
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