Alzheimer-Immagine: le placche amiloidi, contrassegnate in marrone in questa rappresentazione artistica del tessuto cerebrale, sono marcatori chiave del morbo di Alzheimer. Sciepro/Science Photo Library/Getty-
Gli indizi secondo cui la rimozione delle placche amiloidi, una caratteristica distintiva del morbo di Alzheimer, potrebbe non essere essenziale per migliorare le capacità cognitive, potrebbero avere implicazioni per i trattamenti futuri.
Dopo oltre un decennio di ricerca sull’applicazione degli ultrasuoni ai modelli di topi transgenici, i neuroscienziati della University of Queensland (UQ) di Brisbane, Australia, hanno scoperto che la tecnologia degli ultrasuoni può potenziare la funzione cognitiva senza eliminare le placche amiloidi. Questi aggregati proteici nel cervello sono marcatori caratteristici della condizione.
Il team ha completato una sperimentazione clinica per testare gli effetti degli ultrasuoni a bassa intensità sui pazienti affetti dal morbo di Alzheimer.
Rompere le barriere
Con il rapido invecchiamento della popolazione mondiale, si prevede che il numero di persone affette dal morbo di Alzheimer e da forme di demenza correlate aumenterà drasticamente.
Jürgen Götz, del Queensland Brain Institute (QBI) dell’UQ, afferma che la recente approvazione da parte della FDA degli anticorpi beta-amiloide per il trattamento della malattia di Alzheimer in fase iniziale negli esseri umani è incoraggiante ma, come per altre malattie cerebrali, la sfida è raggiungere alti livelli di anticorpi nel cervello in modo localizzato e controllato. Ritiene che gli ultrasuoni possano essere la risposta per anticorpi e altri farmaci.
Jürgen Götz e un apparecchio per ultrasuoni a bassa intensità presso l’Università del Queensland, a Brisbane, Australia. Credito: Università del Queensland
Götz ha iniziato a studiare l’uso degli ultrasuoni come metodo di trattamento quando è entrato a far parte di QBI nel 2012.
Utilizzando un ceppo di topi con una condizione simile all’Alzheimer, Götz e il borsista post-dottorato Gerhard Leinenga hanno combinato ultrasuoni a bassa intensità con microbolle iniettate nel flusso sanguigno per aprire temporaneamente la barriera ematoencefalica. Questo trattamento ha ridotto i livelli cerebrali delle caratteristiche placche amiloidi associate all’Alzheimer grazie all’attivazione della microglia, cellule immunitarie nel cervello che eliminano la placca. I topi che hanno ricevuto questo trattamento hanno mostrato una memoria e una capacità di apprendimento migliorate.
Hanno quindi utilizzato questo trattamento per fornire anticorpi beta-amiloide nel cervello di un modello di topo affetto da Alzheimer e hanno ottenuto sia una riduzione delle placche amiloidi sia un miglioramento delle funzioni cognitive. “Abbiamo scoperto che gli ultrasuoni, se combinati con le microbolle, possono migliorare la capacità degli anticorpi di penetrare la barriera emato-encefalica in modo più efficace e migliorare la capacità delle cellule immunitarie nel cervello di eliminare le placche“, afferma Leinenga. “Consente inoltre una somministrazione di anticorpi più localizzata e controllata“.
Scoppiare la bolla
Poi, in un’importante scoperta per la ricerca sull’Alzheimer, Leinenga e Götz hanno dimostrato che i soli ultrasuoni a bassa intensità, senza le microbolle, possono apportare miglioramenti cognitivi nei topi, contrastando potenzialmente la progressiva tossicità della beta-amiloide e aumentando la resilienza cognitiva del cervello.
“Sorprendentemente, abbiamo scoperto che la funzione cognitiva può essere ripristinata senza rimuovere l’amiloide-beta“, spiega Götz. “I ricercatori sono stati infatti in grado di indurre miglioramenti nella memoria dei loro topi semplicemente applicando ultrasuoni al cervello”, dice.
Gerhard Leinenga al Queensland Brain Institute di Brisbane, Australia. Credito: University of Queensland
Questa scoperta mette in discussione l’idea consolidata secondo cui agire e rimuovere le placche amiloidi sia necessario per migliorare le capacità cognitive nel morbo di Alzheimer.
“Sebbene il meccanismo non sia ancora chiaro, è possibile che la stimolazione causata dalle onde sonore degli ultrasuoni possa aumentare l’attività sinaptica e migliorare la funzionalità cerebrale“, ipotizza Leinenga. “Riteniamo che gli ultrasuoni, anche senza aprire la barriera emato-encefalica, attivino i neuroni e la glia attraverso la stimolazione meccanica, il che potrebbe migliorare la connettività e la plasticità nel cervello“, afferma.
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I ricercatori ora esploreranno se riconsiderare il legame tra beta-amiloide e capacità cognitive in questi modelli murini potrebbe avere importanti implicazioni per le strategie di trattamento della malattia di Alzheimer negli esseri umani.
In futuro Götz prevede la possibilità di una combinazione di strategie terapeutiche mirate sia alle placche amiloidi sia alla resilienza cognitiva.
Fonte: Nature
