Alzheimer-Immagine: il trapianto sistemico di cellule staminali e progenitrici ematopoietiche wild-type (verde) ha portato alla loro differenziazione in cellule simili alla microglia (rosso) e ha ridotto la quantità di placche beta-amiloidi (magenta) nel cervello. Credito: Priyanka Mishra e Alexander Silva, UC San Diego Health Sciences-
Nella continua ricerca di una cura per il morbo di Alzheimer, una fiorente branca della medicina sta portando nuove speranze. Le terapie con cellule staminali sono già utilizzate per trattare vari tumori e disturbi del sangue e del sistema immunitario. In un nuovo studio proof-of-concept, gli scienziati dell’Università della California di San Diego mostrano che i trapianti di cellule staminali possono essere una promettente terapia anche contro l’Alzheimer.
Nello studio, pubblicato questo mese su Cell Reports, i ricercatori dimostrano che il trapianto di cellule staminali emopoietiche e progenitrici è stato efficace nel salvare da molteplici segni e sintomi dell’Alzheimer in un modello murino della malattia. I topi che hanno ricevuto cellule staminali ematopoietiche sane hanno mostrato memoria e cognizione conservate, neuroinfiammazione ridotta e un accumulo di β-amiloide significativamente inferiore rispetto ad altri topi con Alzheimer.
“L’Alzheimer è una malattia molto complessa, quindi qualsiasi potenziale trattamento deve essere in grado di indirizzare più percorsi biologici”, ha affermato l’autrice senior dello studio Stephanie Cherqui, Ph.D., Professore presso la UC San Diego School of Medicine. “Il nostro lavoro mostra che il trapianto di cellule staminali emopoietiche e di cellule progenitrici ha il potenziale per prevenire le complicanze dell’Alzheimer e potrebbe essere una strada terapeutica promettente per questa malattia“.
Il successo della terapia deriva dai suoi effetti sulla microglia, un tipo di cellula immunitaria nel cervello. Le microglia sono state implicate nell’inizio e nella progressione della malattia di Alzheimer in vari modi. È noto che l‘infiammazione prolungata della microglia può contribuire all’Alzheimer, poiché il rilascio di citochine infiammatorie, chemochine e proteine del complemento porta ad un aumento della produzione di β-amiloide. In condizioni sane, anche la microglia svolge un ruolo importante nell’eliminazione delle placche di β-amiloide, ma questa funzione è compromessa nell’Alzheimer. Il conseguente accumulo di β-amiloide mette sotto stress anche altre cellule cerebrali, comprese le cellule endoteliali che influenzano il flusso sanguigno al cervello.
La ricercatrice post-dottorato e prima autrice dello studio Priyanka Mishra, Ph.D., ha deciso di verificare se il trapianto di cellule staminali potesse portare alla generazione di nuove microglia sane che potrebbero ridurre la progressione della malattia di Alzheimer. Il laboratorio Cherqui aveva già avuto successo utilizzando trapianti di cellule staminali simili per trattare modelli murini di cistinosi, una malattia da accumulo lisosomiale e l’atassia di Friedreich, una malattia neurodegenerativa.
Mishra e i suoi colleghi hanno eseguito trapianti sistemici di cellule staminali e progenitrici ematopoietiche wild-type nei topi modello di Alzheimer e hanno scoperto che le cellule trapiantate si differenziavano in cellule simili alla microglia nel cervello.
I ricercatori hanno quindi valutato il comportamento degli animali e hanno scoperto che la perdita di memoria e il deterioramento neurocognitivo erano completamente prevenuti nei topi che avevano ricevuto il trapianto di cellule staminali. Questi topi hanno mostrato un migliore riconoscimento degli oggetti e una percezione del rischio, così come normali livelli di ansia e attività locomotoria, rispetto ai topi di Alzheimer non trattati.
Osservando più da vicino il cervello degli animali, i ricercatori hanno scoperto che i topi trattati con cellule staminali sane hanno mostrato una significativa riduzione delle placche di β-amiloide nell’ippocampo e nella corteccia. Il trapianto ha anche portato a una riduzione della microgliosi e della neuroinfiammazione e ha contribuito a preservare l’integrità della barriera emato-encefalica.
Infine, i ricercatori hanno utilizzato analisi trascrittomiche per misurare l’espressione di diversi geni nei topi di Alzheimer trattati e non trattati. Quelli che avevano ricevuto la terapia con cellule staminali avevano una minore espressione corticale dei geni associati alla microglia malata e una minore espressione ippocampale dei geni associati alle cellule endoteliali malate .
Complessivamente, il trapianto di cellule staminali e progenitrici ematopoietiche sane ha portato a una migliore salute della microglia, che a sua volta ha protetto da più livelli della patologia di Alzheimer.
È importante sottolineare che un terzo gruppo di topi che ha ricevuto cellule staminali isolate dai topi di Alzheimer non ha mostrato segni di miglioramento, dimostrando che queste cellule conservavano le informazioni relative alla malattia nell’Alzheimer.
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Studi futuri esploreranno ulteriormente come le cellule sane trapiantate abbiano prodotto miglioramenti così significativi e se simili strategie di trapianto possano essere utilizzate per alleviare i sintomi dell’Alzheimer negli esseri umani.
“La malattia di Alzheimer rappresenta un grave fardello emotivo ed economico per la nostra società, ma non esiste un trattamento efficace disponibile”, ha affermato Cherqui. “Siamo entusiasti di vedere risultati preclinici così promettenti dalla terapia con cellule staminali ematopoietiche e non vediamo l’ora di sviluppare un nuovo approccio terapeutico per questa devastante malattia“.
I coautori dello studio includono: Alexander Silva, Jay Sharma, Jacqueline Nguyen, Donald P. Pizzo e Debashis Sahoo, tutti all’UC San Diego, così come Denise Hinz al La Jolla Institute for Immunology.
Fonte:Cell Reports
