Ricerche

Le sfere di fosfato di calcio caratteristiche della maculopatia sono rivestite di amiloide-beta, che è collegata all'Alzheimer.

Sfere composte di calcio, di pochi micron (in viola), si trovano all'interno di depositi drusen (verde). Credit: Imre Lengyel

Una ricerca guidata dalla University College London ha implicato delle sfere microscopiche di fosfato di calcio nello sviluppo della degenerazione maculare legata all'età (AMD - Age-related Macular Degeneration), una delle cause principali di cecità.

L'AMD colpisce 1 persona su 5 oltre i 75 anni, provocando un peggioramento lento della vista, ma la causa della forma più comune della malattia rimane misteriosa (*). La possibilità di individuare presto la malattia e di arrestarne in modo affidabile la progressione potrebbe migliorare la vita di milioni di persone, ma questo semplicemente non è possibile con le conoscenze e le tecniche attuali.

L'ultima ricerca, pubblicata in Proceedings of the National Academy of Sciences, ha coinvolto delle piccole sfere di fosfato di calcio mineralizzato («idrossiapatite») nella progressione dell'AMD. Questo non solo offre una possibile spiegazione del modo in cui si sviluppa l'AMD, ma apre anche nuove vie per diagnosticare e curare la malattia.

L'AMD è caratterizzata principalmente da un accumulo di proteine ​​e grassi contenenti depositi chiamati «drusen» nella retina, che possono impedire ai nutrienti essenziali di raggiungere le cellule fotosensibili dell'occhio («fotorecettori»). I fotorecettori sono riciclati regolarmente dai processi cellulari, con la creazione di prodotti di scarto, ma i drusen possono intrappolare questa «spazzatura» dentro la retina, peggiorandone l'accumulo. Fino ad ora, nessuno ha capito come si formano i drusen e perchè crescono fino ad una misura clinicamente rilevante.

Il nuovo studio dimostra che le piccole idrossiapatite formate da calcio, che si trovano di solito nelle ossa e nei denti, potrebbero spiegare l'origine dei drusen. I ricercatori ritengono che queste sfere attirino proteine e grassi sulla loro superficie, e che si accumulano nel corso degli anni formando i drusen. Attraverso l'esame post-mortem di 30 occhi di donatori tra i 43 e i 96 anni, i ricercatori hanno usato dei coloranti fluorescenti per identificare le minuscole sfere con diametro di pochi micron (millesimi di millimetro).

"Abbiamo scoperto queste minuscole sfere cave all'interno di tutti gli occhi e di tutti i depositi che abbiamo esaminato, di donatori con e senza AMD", spiega il dottor Imre Lengyel, ricercatore Senior dell'Istituto di Oftalmologia della UCL e Honorary Research Fellow del Moorfields Eye Hospital, che ha condotto lo studio. "Gli occhi con un numero maggiore di queste sfere contenevano più drusen. Le sfere appaiono molto prima che i drusen diventino visibili all'esame clinico".

"La tecnica di marcatura fluorescente che abbiamo usato può identificare i primi segni di accumulo di drusen molto prima che diventino visibili con i metodi attuali. I coloranti che abbiamo usato dovrebbero essere compatibili con le macchine diagnostiche esistenti. Se potessimo sviluppare un modo sicuro per introdurre questi coloranti nell'occhio, potremmo far avanzare la diagnosi del'AMD di almeno un decennio e potremmo seguire la progressione iniziale in modo più preciso".

Alcune delle sfere minerali individuate nei campioni oculari erano rivestite di amiloide-beta, che è legata all'Alzheimer. Se si riuscirà a sviluppare una tecnica per identificare queste sfere per la diagnosi di AMD, si potrà anche aiutare la diagnosi precoce dell'Alzheimer.

Non è ancora chiaro se queste sfere sono una causa o un sintomo dell'AMD, ma il loro valore diagnostico è significativo in entrambi i casi. Poichè i drusen sono caratteristici dell'AMD, allora una strategia per prevenirne l'accumulo potrebbe impedire all'AMD di svilupparsi del tutto.

"Le sfere di calcio sono costituite dello stesso composto che dà la forza a denti ed ossa, quindi la rimozione può non essere un'opzione", spiega Lengyel. "Tuttavia, se potessimo raggiungere le sfere prima dell'accumulo di grasso e proteine, potremmo prevenirne l'ulteriore crescita. Questo può già essere fatto in laboratorio, ma è necessario molto più lavoro per raggiungere i pazienti".

"La nostra scoperta apre un nuova ed eccitante strada di ricerca scientifica sui potenziali strumenti diagnostici e terapie, ma questo è solo l'inizio di un lungo cammino", spiega Richard Thompson, il principale collaboratore internazionale dell'Università del Maryland negli Stati Uniti.

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Il lavoro è stato finanziato dal Bill Brown Charitable Trust, dal Moorfields Eye Hospital, dal Mercer Fund from Fight for Sight, e dalla Bright Focus Foundation. La collaborazione internazionale guidata dalla UCL ha coinvolto i ricercatori della University of Maryland, dell'Imperial College di Londra, dell'Università di Tubinga, della George Mason University di Fairfax, e dell'Università di Chicago.

(*) Una minoranza (10%) dei casi sono di AMD «umida», che è causato dalla fuoriuscita dai vasi sanguigni e può a volte essere trattata con iniezioni oculari. La maggioranza (90%) dei casi sono di AMD «secco», la cui causa rimane un mistero e per la quale non esistono trattamenti affidabili.

Fonte: University College London via AlphaGalileo (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti:  Thompson et al. Identification of hydroxyapatite spherules provides new insight into subretinal pigment epithelial deposit formation in the aging eye. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2015 DOI: 10.1073/pnas.1413347112

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