I ricercatori dell’American Society for Chemistry hanno scoperto una proteina, la neuritina, che è associata alla resilienza cognitiva al morbo di Alzheimer e può ritardare il declino cognitivo. Questa proteina aiuta a mantenere le connessioni neuronali, anche quando sostanze tossiche come le placche amiloide-beta e i grovigli di tau che causano l’Alzheimer cercano di scomporli.
Aspetti principali della scoperta
- Una proteina chiamata neuritina può aiutare alcune persone a resistere al morbo di Alzheimer e al declino cognitivo.
- La neuritina è associata a una funzione cognitiva intatta nel tempo e può impedire alle sostanze tossiche che causano l’Alzheimer di interrompere le connessioni neuronali e la comunicazione nel cervello.
- I ricercatori intendono concentrarsi sulla biologia di base della neuritina e sul suo potenziale come biomarcatore o terapeutico per il morbo di Alzheimer.
Uno studio recente ha rivelato che una proteina importante per la comunicazione neuronale è associata alla resistenza del paziente al morbo di Alzheimer e può ritardare il declino cognitivo.
Come il cavo che collega la cornetta del telefono e il ricevitore, un neurone ha bisogno di stabilire una connessione fisica con altri neuroni per comunicare e trasmettere segnali che consentono alle persone di pensare e parlare.
Il nuovo studio pubblicato sulla rivista Molecular & Cellular Proteomics suggerisce che una proteina, chiamata neuritina, potrebbe consentire ad alcune persone di mantenere le loro connessioni neuronali anche quando le sostanze tossiche che causano l’Alzheimer tentano di scomporle.
L’Alzheimer è la causa più comune di demenza e colpisce più di 5,8 milioni di americani. Per diagnosticarla, i medici utilizzano test di competenza mentale, esami fisici e neurologici, imaging cerebrale, test del liquido spinale e anamnesi.
La maggior parte dei pazienti mostra sia un declino cognitivo che un accumulo di proteine tossiche nel cervello, che causa la morte dei neuroni e il restringimento del cervello.
Questi aggregati proteici anormali, chiamati placche di amiloide-beta e grovigli di tau, possono interrompere le connessioni neuronali e la comunicazione, il che porta alla perdita di memoria e alla confusione, i sintomi caratteristici dell’Alzheimer.
Tuttavia, alcuni pazienti mostrano segni caratteristici della patologia di Alzheimer nel cervello quando vengono esaminati, ma rimangono mentalmente competenti. Questi individui sono conosciuti come “cognitivamente resilienti” dai ricercatori che hanno condotto lo studio.
“Il modo in cui gli anziani cognitivamente normali con patologia di Alzheimer resistono all’insorgenza della demenza è una delle domande più cruciali e senza risposta nel campo“, ha affermato Jeremy Herskowitz, Professore associato di neurologia presso l’Università dell’Alabama presso la Birmingham School of Medicine e co-supervisore del progetto.
Per affrontare questa domanda, Herskowitz e Nicholas Seyfried, Professore di biochimica alla Emory University School of Medicine e co-supervisore del progetto, hanno unito le loro specialità in proteomica e neurologia di base per esaminare le proteine nei tessuti cerebrali umani.
A differenza della ricerca basata su ipotesi ampiamente utilizzate, questo team studia prima gli esseri umani malati e i loro tessuti per scoprire potenziali terapie. “Questo approccio è abbastanza diverso dagli approcci tradizionali, che cercano di fare scoperte in sistemi modello sperimentali”, ha detto Herskowitz. “La nostra ricerca identifica collettivamente prima le differenze negli esseri umani. Quindi, dopo che la scoperta è stata fatta, possiamo porre domande in sistemi modello sperimentali per capire cosa sta succedendo a livello molecolare e cellulare”.
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I ricercatori hanno condotto un ampio schermo di spettrometria di massa delle proteine trovate nel cervello di persone sane, tipici malati di Alzheimer e pazienti cognitivamente resilienti. Cheyenne Hurst, una studentessa laureata alla Emory e co-autrice principale dello studio, ha utilizzato una programmazione informatica ad alta potenza per determinare che la neuritina è correlata con la funzione cognitiva intatta nel tempo.
“Maggiore è la quantità di neuritina che hai nel cervello, più è probabile che tu sia cognitivamente intatto“, ha detto Hurst.
I ricercatori hanno quindi voluto testare in che modo la proteina influenza il modo in cui i neuroni comunicano. Per fare ciò, hanno isolato i neuroni dall’ippocampo dei ratti e li hanno trattati con la neuritina, l’amiloide-beta patogeno o entrambi.
Immagine: questi individui sono conosciuti come “cognitivamente resilienti” dai ricercatori che hanno condotto lo studio. L’immagine è di pubblico dominio
Derian Pugh, uno studente laureato presso l’American Society for Biochemistry o UAB e co-autore principale, ha notato differenze strutturali nei tre gruppi. “Le spine dendritiche o le sinapsi che escono dai neuroni sani mi ricordano i rami di un albero”, ha detto Pugh. “Ma la struttura dei neuroni esposti all’amiloide-beta patogeno è stata interrotta, così come le connessioni con altri neuroni: sembravano un albero senza rami”.
Tuttavia, la neuritina ha bloccato completamente gli effetti dannosi dell’amiloide-beta sulle colture neuronali.
“Con questi esperimenti, siamo stati in grado di ricapitolare ciò che accade negli esseri umani che mostrano resilienza cognitiva e un possibile meccanismo“, ha detto Herskowitz.
Il team prevede di concentrarsi sulla biologia di base della neuritina, ma anche su come sfruttare la neuritina come biomarcatore dell’Alzheimer o strategia terapeutica.
“La capacità di stimare la quantità di patologia amiloide-beta nel cervello di una persona anziana utilizzando biomarcatori sta diventando molto avanzata”, ha detto Seyfried. “Possiamo prevedere abbastanza accuratamente la presenza di amiloide-beta nel cervello di qualcuno mentre è ancora vivo. Se queste persone hanno una grande quantità di amiloide-beta, ma sono ancora cognitivamente normali, un giorno potrebbero poter essere curate con neuritina o farmaci che aumentano i livelli di neuritina in modo che quei sintomi non si trasformino in demenza”.
