Enzima BACE1 può predire l'insorgenza dell'Alzheimer

01 January 2014

L'enzima cruciale beta-secretasi1 (BACE1) è noto per essere presente in quantità elevata nel cervello con Alzheimer ad insorgenza sporadica (AD).

Gli scienziati hanno ora trovato un aumento del livello di BACE1 nel cervello con decadimento cognitivo lieve (MCI), suggerendo che l'attività del BACE1 è importante per la conversione del deterioramento cognitivo lieve in AD e può essere un indicatore precoce di AD. I risultati sono pubblicati nel numero di gennaio di The American Journal of Pathology.

Capire gli eventi precoci dell'AD è la chiave per una diagnosi e un trattamento efficace. Due delle principali caratteristiche patologiche dell'AD sono le placche neuritiche e i grovigli neurofibrillari, che vengono usati per diagnosticare o confermare l'AD nell'autopsia. Le placche neuritiche, che sono note anche come placche senili, dendritiche o amiloidi, sono costituite da depositi di materiale di deterioramento neuronale formati da una proteina appiccicosa chiamata peptide amiloide-beta (Ap). I grovigli neurofibrillari sono costituiti da forme altamente fosforilate della proteina tau associata ai microtubuli.

A seguito di scoperte precedenti, che l'attività e l'espressione proteica del BACE1 sono significativamente più elevate nel cervello di AD, i ricercatori hanno ora trovato livelli di attività enzimatica di BACE1 nel tessuto cerebrale di pazienti con MCI, un precursore dell'AD. Il BACE1, noto anche come enzima di scissione del sito-β della proteina precursore dell'amiloide, è un proteasi aspartico ed è un enzima cruciale che promuove la generazione di Aβ.

In questo studio, i ricercatori hanno esaminato il tessuto cerebrale autoptico di 18 pazienti con AD clinicamente ben caratterizzato, di 18 pazienti con MCI, e di 18 pazienti non affetti da demenza. Hanno trovato che l'attività enzimatica del BACE1 è significativamente maggiore nel cervello sia di MCI che di AD. In 11 pazienti su 18 con MCI, che avevano subito un Mini-Mental State Examination (MMSE) prima della morte, i livelli di BACE1 nella corteccia cerebrale sono aumentati durante la demenza iniziale, seguiti da un calo precipitoso con la progressione del declino della cognizione.

L'attività maggiore del BACE1 si correla al numero di placche e allo stato della cognizione. E' importante notare che è stato anche osservato che non c'è alcuna differenza significativa nell'attività del BACE1 tra MCI e AD.

I ricercatori hanno anche scoperto un aumento del fattore di necrosi tumorale alfa (TNFα) nel cervello con MCI. Il TNFα è una citochina infiammatoria o proteina di segnalazione cellulare richiesta perchè avvenga la morte neuronale indotta dalla proteina amiloide. L'esame biochimico del tessuto autoptico ha dimostrato che è la TNFα, piuttosto che altre citochine, ad aumentare la risposta all'espressione proteica del BACE1. L'aumento dei livelli di TNFα non era significativamente differente tra i pazienti di MCI e quelli di AD.

"Ci sono sempre più prove che il BACE1 è strettamente coinvolto nello sviluppo di AD", dice il ricercatore principale dello studio Yong Shen, PhD, del Center for Advanced Therapeutic Strategies for Brain Disorders del Roskamp Institute di Sarasota in Florida. "I nostri studi precedenti avevano mostrato una attività enzimatica elevata del BACE1 nel cervello di AD e nel liquido cerebrospinale dei pazienti con AD e MCI. Questi risultati suggeriscono che il BACE1 aumenta presto nel decorso del MCI ed è forse indotto da molecole infiammatorie come la TNFα, e che l'attività enzimatica del BACE1 può essere importante per la conversione da MCI ad AD".

"E' importante notare che abbiamo scoperto che l'attività del BACE1 nel tessuto di persone con MCI è maggiore di un significativo 27%, rispetto a quella di persone senza demenza. Crediamo che l'attività del BACE1 preceda la diagnosi clinica di AD e potrebbe essere un indicatore precoce di disfunzione o di patologia neuronale nell'AD. Inoltre, può essere un buon obiettivo terapeutico per l'AD, come dimostrato da recenti studi clinici promettenti sugli inibitori del BACE1" ha concluso.

Fonte: Elsevier Health Sciences, via EurekAlert!

Riferimenti: Xin Cheng, Ping He, Taehee Lee, Hailan Yao, Rena Li, Yong Shen. High Activities of BACE1 in Brains with Mild Cognitive Impairment. The American Journal of Pathology, 2014; 184 (1): 141 DOI: 10.1016/j.ajpath.2013.10.002

Pubblicato in eurekalert.org (> English version) - Traduzione di Franco Pellizzari.

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