Alzheimer-Immagine Credit SciTechDaily.com.
I neuroscienziati ritengono che uno dei meccanismi chiave attraverso cui la malattia di Alzheimer compromette la funzione cerebrale sia attraverso l’interruzione del metabolismo del glucosio, che è essenziale per dare energia a un cervello sano. In sostanza, una diminuzione del metabolismo priva il cervello di energia vitale, ostacolando così le funzioni cognitive e la memoria.
In questo contesto, un team di neuroscienziati della Knight Initiative for Brain Resilience presso il Wu Tsai Neurosciences Institute di Stanford si è concentrato su un regolatore critico del metabolismo cerebrale noto come pathway della chinurenina. Ipotizza che il pathway della chinurenina sia iperattivato a causa delle placche amiloidi e delle proteine tau che si accumulano nel cervello dei pazienti affetti da Alzheimer.
Ripristino della funzione cognitiva nei topi da laboratorio
Ora, con il supporto di sovvenzioni per la ricerca e la formazione della Knight Initiative, i ricercatori hanno dimostrato che bloccando il percorso della chinurenina nei topi da laboratorio affetti dal morbo di Alzheimer, possono migliorare o addirittura ripristinare la funzione cognitiva ripristinando un sano metabolismo cerebrale.
“Siamo rimasti sorpresi dal fatto che questi miglioramenti metabolici fossero così efficaci non solo nel preservare le sinapsi sane, ma anche nel salvare effettivamente il comportamento. I topi hanno ottenuto risultati migliori nei test cognitivi e di memoria quando abbiamo somministrato loro farmaci che bloccano il percorso della chinurenina”, ha affermato l’autore senior, Katrin Andreasson, neurologa presso la Stanford School of Medicine e membro del Wu Tsai Neurosciences Institute.
Lo studio, che ha coinvolto collaborazioni con ricercatori del Salk Institute for Biological Studies, della Penn State University e altri, è stato pubblicato il 22 agosto 2024 sulla rivista Science.
Neuroni affamati
Nel cervello, la chinurenina regola la produzione della molecola energetica lattato, che nutre i neuroni del cervello e aiuta a mantenere sane le sinapsi. Andreasson e i suoi colleghi ricercatori hanno esaminato specificamente l’enzima indolammina-2,3-diossigenasi 1 o IDO1, in breve, che genera chinurenina. La loro ipotesi era che gli aumenti di IDO1 e chinurenina innescati dall’accumulo di proteine amiloidi e tau avrebbero interrotto il metabolismo cerebrale sano e portato a un declino cognitivo.
“Il percorso della chinurenina è sovraattivato negli astrociti, un tipo di cellula critica che supporta metabolicamente i neuroni. Quando ciò accade, gli astrociti non riescono a produrre abbastanza lattato come fonte di energia per i neuroni e questo interrompe il metabolismo cerebrale sano e danneggia le sinapsi”, ha affermato Andreasson. Bloccare la produzione di chinurenina bloccando IDO1 ripristina la capacità degli astrociti di nutrire i neuroni con lattato.
Potenziale acceleramento degli inibitori di IDO1
L‘IDO1 è ben noto in oncologia e ci sono già farmaci in sperimentazione clinica per sopprimere l’attività dell’IDO1 e la produzione di chinurenina. Ciò significava che Andreasson poteva aggirare il lavoro che richiedeva molto tempo per identificare nuovi farmaci e iniziare i test sui topi da laboratorio quasi immediatamente.
In questi test, in cui i topi affetti dal morbo di Alzheimer devono superare un percorso a ostacoli prima e dopo l’assunzione di farmaci, Andreasson e il suo team hanno scoperto che i farmaci miglioravano il metabolismo del glucosio nell’ippocampo, correggevano le prestazioni carenti degli astrociti e miglioravano la memoria spaziale dei topi.
Risultati promettenti in diverse patologie
“Non possiamo nemmeno ignorare il fatto che abbiamo visto questo miglioramento nella plasticità cerebrale nei topi con modelli di topi amiloidi e tau. Si tratta di patologie completamente diverse e i farmaci sembrano funzionare per entrambe”, ha osservato Andreasson. “È stato davvero emozionante per noi”.
Meglio ancora, questa intersezione tra neuroscienze, oncologia e farmacologia potrebbe contribuire ad accelerare l’immissione sul mercato dei farmaci, se dimostrasse la sua efficacia negli attuali studi clinici sull’uomo contro, il cancro.
“Speriamo che gli inibitori dell’IDO1 sviluppati per il cancro possano essere riutilizzati per il trattamento dell’AD“, ha sottolineato Andreasson.
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Uno sguardo al futuro della cura dell’Alzheimer
Il passo successivo è testare gli inibitori di IDO1 nei pazienti umani affetti da Alzheimer per vedere se mostrano miglioramenti simili nella cognizione e nella memoria. Precedenti test clinici su pazienti oncologici hanno testato l‘efficacia degli inibitori di IDO1 sul cancro, ma non hanno previsto o misurato miglioramenti nella cognizione e nella memoria. Andreasson spera di studiare gli inibitori di IDO1 in sperimentazioni umane per la malattia di Alzheimer nel prossimo futuro.
Fonte:Penn State University
