(Alzheimer-Immagine-Credit Public Domain).
I ricercatori dell’Università della California di San Diego hanno identificato nuovi meccanismi nei neuroni, che causano la malattia di Alzheimer. In particolare, hanno scoperto che i cambiamenti nella struttura della cromatina, la forma strettamente avvolta del DNA, inducono i neuroni a perdere la loro funzione specializzata e a ritornare a uno stato cellulare precedente. Ciò si traduce nella perdita delle connessioni sinaptiche, un effetto associato alla perdita di memoria e alla demenza.
I risultati dello studio sono stati pubblicati il 13 novembre su Science Advances.
Lo studio è stato fondato sulla domanda: in che modo i neuroni nei pazienti con malattia di Alzheimer differiscono dai neuroni degli individui sani?
“Trovare la risposta a questa domanda potrebbe fornire la struttura e le fondamenta per comprendere la malattia di Alzheimer a livello cellulare e quindi aprire la strada a nuovi approcci terapeutici”, ha affermato Shankar Subramaniam, Professore di bioingegneria presso la UC San Diego Jacobs School of Engineering.
Subramaniam ha lavorato con un team interdisciplinare di ingegneri e neuroscienziati presso l’UC San Diego per rispondere a questa domanda. I ricercatori hanno iniziato lo studio prendendo cellule staminali pluripotenti derivate da pazienti con malattia di Alzheimer familiare, che è una forma ereditaria di Alzheimer, e le hanno trasformate in neuroni. Hanno utilizzato tecniche di sequenziamento di nuova generazione per esaminare quali geni vengono espressi in questi neuroni e come viene regolata l’espressione genica e poi hanno confrontato questi neuroni con quelli sani per capire come differiscono.
I ricercatori hanno scoperto che i neuroni derivati dai pazienti si de-differenziano in uno stato precursore.
“In altre parole, cessano di essere neuroni“, ha detto Subramaniam. “Questo è il difetto chiave osservato in una varietà di pazienti con mutazioni distinte. Le conseguenze per il cervello sono drammatiche, con la perdita di connessioni sinaptiche che porta al declino cognitivo”.
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I ricercatori hanno osservato altri difetti: i geni neuronali sono soppressi, quindi queste cellule non hanno più istruzioni che dicano loro che sono neuroni; sono in uno stato simile a un precursore, il che significa che possono innescare la crescita e la divisione cellulare – questo è insolito perché il cervello adulto non produce nuovi neuroni e hanno infiammazione, che segnala danni o stress.
Gli stessi difetti sono stati osservati anche in campioni di cervello umano post mortem di pazienti con malattia di Alzheimer. “Questo convalida le nostre scoperte perché non abbiamo osservato questi meccanismi solo nelle cellule staminali, ma anche in campioni di cervello reali”, ha detto Subramaniam.
I ricercatori hanno fatto risalire tutti questi meccanismi ai cambiamenti nella struttura della cromatina. Parti di questa struttura sono costituite da regioni aperte, dove i geni sono espressi o regolati, e altre parti sono costituite da regioni chiuse, dove l’espressione genica è repressa. “Nei neuroni malati, alcune regioni che prima erano aperte sono ora chiuse e viceversa. Di conseguenza, i neuroni non si comportano come dovrebbero”, ha spiegato Subramaniam.
Il team sta ora lavorando allo sviluppo di farmaci per inibire questi meccanismi.
Fonte: UC San Diego
