Alzheimer: allumino strettamente collegato alla patologia

(Alzheimer-Immagine Credit Public Domain).

Questo studio si basa su due studi pubblicati in precedenza (Mold et al., 2020, Journal of Alzheimer’s Disease Reports ) dallo stesso gruppo di ricerca. I nuovi dati, pubblicati anche sul Journal of Alzheimer’s Disease Reports, dimostrano che l’alluminio è co-localizzato con la proteina tau fosforilata, presente come grovigli all’interno dei neuroni nel cervello del morbo di Alzheimer (AD) ad esordio precoce o familiare. “La presenza di questi grovigli è associata alla morte delle cellule neuronali e le osservazioni della presenza dell’alluminio in questi grovigli possono evidenziare un ruolo dell’alluminio nella loro formazione“, ha spiegato il ricercatore capo Matthew John Mold, PhD, Birchall Center, Lennard-Jones Laboratories, Keele University, Staffordshire, Regno Unito.

La ricerca precedente ha evidenziato una diffusa co-localizzazione di alluminio e β-amiloide nel tessuto cerebrale nell’AD familiare. I ricercatori hanno utilizzato un metodo altamente selettivo di immunomarcatura nello studio attuale, combinato con la microscopia a fluorescenza specifica dell’alluminio. Sono stati identificati tau fosforilati in grovigli co-localizzati con alluminio nel tessuto cerebrale della stessa coorte di donatori colombiani con AD familiare. “È interessante e forse significativo rispetto al ruolo dell’alluminio nell’AD che la sua associazione inequivocabile con la tau non è facilmente riconoscibile come con l’amiloide-β. Ci sono molti più aggregati di alluminio con amiloide-β che con tau in questi tessuti e questi ultimi sono prevalentemente intracellulari”, ha osservato il coautore dello studio, il Professor Christopher Exley.

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Secondo il Dottor George Perry, redattore capo del Journal of Alzheimer’s Disease, “l’accumulo di alluminio è stato associato al morbo di Alzheimer per quasi mezzo secolo, ma sono gli studi meticolosamente specifici dei dottori Mold ed Exley che stanno definendo l’esatta interazione molecolare dell’alluminio e di altri metalli multivalenti che possono essere fondamentali per lo sviluppo della patologia del morbo di Alzheimer”.

Spiegano gli autori:

“ I disturbi del ripiegamento errato delle proteine ​​sono spesso implicati nelle condizioni neurodegenerative. La malattia familiare di Alzheimer (FAD) è una forma aggressiva e ad esordio precoce della malattia di Alzheimer (AD), guidata da mutazioni autosomiche dominanti nei geni che codificano per la proteina precursore dell’amiloide e le preseniline 1 e 2. L’incidenza di epilessia è maggiore nei pazienti con AD con caratteristiche neuropatologiche in entrambi gli stati patologici, inclusa la formazione di grovigli neurofibrillari. Allo stesso modo, nella malattia di Parkinson, è noto che l’insorgenza della demenza segue la deposizione del groviglio neurofibrillare. Obiettivo dello studio: l’esposizione umana all’alluminio è stata collegata all’eziologia delle condizioni neurodegenerative e studi recenti hanno dimostrato un alto livello di co-localizzazione tra amiloide-β e alluminio nella fAD. Al contrario, in un donatore esposto ad alti livelli di alluminio che ha successivamente sviluppato un’epilessia ad esordio tardivo, l’alluminio e i grovigli neurofibrillari si sono depositati indipendentemente. In questo documento, abbiamo cercato di identificare i grovigli di alluminio e neurofibrillari nei donatori di fAD, morbo di Parkinson e epilessia. Metodi: la microscopia a fluorescenza specifica dell’alluminio è stata utilizzata per identificare l’alluminio nei grovigli neurofibrillari nel tessuto cerebrale umano. Risultati: abbiamo osservato grovigli di alluminio e neurofibrillari in cellule identiche in tutti i rispettivi stati della malattia. La co-deposizione variava nelle regioni del cervello, con grovigli di alluminio e neurofibrillari che si depositavano in diverse posizioni cellulari della stessa cellula. Conclusione: la deposizione del groviglio neurofibrillare segue da vicino il declino cognitivo e, nell’epilessia, la fosforilazione tau si associa a un aumento della germinazione di fibre muscose e insorgenza di convulsioni. Pertanto, la presenza di alluminio in queste cellule può esacerbare l’accumulo e il ripiegamento errato di proteine ​​amiloidogeniche inclusa la tau iperfosforilata nella fAD, nell’epilessia e nel morbo di Parkinson”.

(La fusione dei canali di fluorescenza ( Fig. 1A ) e campo chiaro ( Fig. 1B ) ha rivelato la presenza di alluminio intraneuronale e NFT in un singolo neurone ( Fig. 1C ). La successiva fusione del canale di fluorescenza ThS originale [ 26 ] ha dimostrato la presenza di un’emissione di fluorescenza verde intraneuronale localizzata in posizione periferica, sovrapponendo l’immunocolorazione DAB di tau fosforilata. Ingrandimenti maggiori hanno dimostrato la co-localizzazione di depositi di alluminio particolato intracellulare e tau fosforilata AT8-reattiva ( Fig. 1D). L’alluminio reattivo al lumogallione è stato osservato anche nelle cellule neuronali all’interno della pia madre dello stesso donatore che ha prodotto un’emissione di fluorescenza arancione rispetto all’autofluorescenza verde della sezione non colorata (vedere la Figura 2 supplementare ). Allo stesso modo, la fusione dei canali di fluorescenza e campo chiaro ha identificato l’alluminio co-locato con la colorazione DAB reattiva con AT8 nello stesso neurone (vedere la Figura 2 supplementare ).

“I nuovi dati possono suggerire che l’associazione dell’alluminio con placche senili extracellulari precede quella con aggregati intracellulari di tau. Queste relazioni sia con l’amiloide-β che con la tau possono spiegare gli alti livelli di alluminio osservati nel tessuto cerebrale dei donatori con AD familiare rispetto a quelli senza una diagnosi di malattia neurodegenerativa “, ha detto il Dott. Mold. “È noto che Tau e beta-amiloide agiscono in sinergia per produrre neurotossicità nell’AD e i nostri dati forniscono nuove prove del ruolo dell’alluminio in questo processo”.

Fonte:Journal of Alzheimer’s Disease