Il morbo di Alzheimer (MA) è associato al deterioramento progressivo di memoria, linguaggio, orientamento e altre capacità cognitive, influenzando le attività quotidiane in tutto il decorso della malattia e portando infine alla morte. C'è un disperato bisogno di strategie terapeutiche efficaci per il trattamento del MA.
La fotobiomodulazione (PBM, photobiomodulation) è luce a bassa potenza (1-500 mW) negli spettri visibili e nel vicino infrarosso (NIR, near-infrared) che innesca processi biologici benefici nelle cellule e nei tessuti, portando ad alterazioni fisiologiche. La PBM è considerata un approccio promettente per il MA, anche se il suo meccanismo esatto non è ancora chiaro.
In un nuovo documento pubblicato su Light Science & Application, un team di scienziati, guidato dal professor Xunbin Wei del Med-X Research Institute della Shanghai Jiao Tong University e della Peking University, ha applicato la PBM con uno specifico schema stimolante per trattare topi modello di MA. Hanno esplorato gli effetti della luce a 1070nm pulsante a 10 Hz su topi APP/PS1 in base a parametri basati su un loro studio precedente.
"L'apparato consisteva in una camera e un matrice di diodi ad emissione luminosa (LED) come coperchio. Durante i trattamenti, i topi potevano muoversi, esplorare e riposare. I topi nei gruppi MA (con malattia simile all'Alzheimer) e WT (wild type o di tipo selvatico, senza la malattia) sono stati sottoposti alle stesse procedure dei gruppi di trattamento, tranne che il dispositivo di luce 1070-Nm rimaneva spento", hanno detto i ricercatori.
Dopo il trattamento con la luce, hanno esaminato l'effetto della luce sui topi in una fase diversa del MA. Hanno dimostrato che la luce a 1070 nm ha migliorato la memoria e le capacità cognitive dei topi con MA, riducendo il carico di amiloide-beta (Aβ). Inoltre, hanno riscontrato che la luce a 1070 nm è riuscita a innescare le risposte delle microglia piuttosto che le risposte degli astrociti per promuovere l'eliminazione dell'Aβ.
Si è osservata una riduzione delle microglia perivascolari dopo la stimolazione della luce, mentre è aumentata la densità dei vasi capillari. Hanno scoperto che una maggiore densità dei vasi ha anche promosso l'eliminazione di Aβ.
"I nostri risultati dimostrano gli effetti della luce a 1070 nm sulla modulazione delle microglia e sui vasi capillari cerebrali durante diverse fasi di MA e forniscono preziose informazioni sui meccanismi del trattamento del MA con la luce a 1070-nm. Questo ci permette di capire meglio i parametri ottimali per somministrare la PBM e sviluppare un approccio terapeutico promettente e innovativo per il MA", hanno scritto.
Fonte: Changchun Institute of Optics via EurekAlert! (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Lechan Tao, ..., Xiaoling Gao & Xunbin Wei. Microglia modulation with 1070-nm light attenuates Aβ burden and cognitive impairment in Alzheimer’s disease mouse model. Light: Science & Applications, 8 Sep 2021, DOI
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