“Pulire” il cervello che invecchia

Cervello/Studio-Immagine: il Professore di ingegneria meccanica Douglas Kelley (a sinistra) e il Professore associato Ting Du del Dipartimento di neurologia dell’University of Rochester Medical Center, esaminano il modo in cui i vasi linfatici cervicali drenano il liquido cerebrospinale dal cervello. Le modifiche a quel flusso con l’avanzare dell’età aumentano il rischio di Alzheimer, Parkinson e altri disturbi neurologici. (Foto dell’University of Rochester / J. Adam Fenster).

L’Alzheimer, il Parkinson e altri disturbi neurologici possono essere considerati malattie del “cervello sporco”, in cui il cervello fatica a liberarsi dei rifiuti nocivi. L’invecchiamento è un fattore di rischio chiave perché, invecchiando, la capacità del nostro cervello di rimuovere l’accumulo tossico rallenta. Tuttavia, una nuova ricerca sui topi dimostra che è possibile invertire gli effetti legati all’età e ripristinare il processo di eliminazione dei rifiuti del cervello.

“Questa ricerca dimostra che il ripristino della funzionalità dei vasi linfatici cervicali può sostanzialmente evitare la lenta rimozione dei rifiuti dal cervello, associata all’età“, afferma  Douglas Kelley, Professore di ingegneria meccanica presso l’Università di Rochester. “Inoltre, tutto questo è stato realizzato con un farmaco già utilizzato clinicamente, offrendo una potenziale strategia di trattamento“.

Kelley è uno degli autori principali dello studio che appare sulla rivista Nature Aging, insieme a Maiken Nedergaard, co-Direttrice del Center for Translational Neuromedicine dell’Università. Lo studio è una delle tante collaborazioni svolte dai ricercatori della  Hajim School of Engineering & Applied Sciences di Rochester e del Medical Center.

Descritto per la prima volta da Nedergaard e dai suoi colleghi nel 2012, il sistema glinfatico è il processo unico di rimozione dei rifiuti del cervello che utilizza il liquido cerebrospinale (CSF) per lavare via le proteine ​​in eccesso generate dai neuroni affamati di energia e da altre cellule nel cervello durante l’attività normale. La scoperta ha indicato la strada a potenziali nuovi approcci per trattare malattie comunemente associate all’accumulo di rifiuti proteici nel cervello, come l’Alzheimer (beta amiloide e tau) e il Parkinson (alfa-sinucleina). Nei cervelli sani e giovani, il sistema glinfatico fa un buon lavoro nell’eliminare queste proteine ​​tossiche; tuttavia, invecchiando, questo sistema rallenta, preparando il terreno per queste malattie.

Una rete di piccole pompe aspira i rifiuti dal cervello

Una volta carico di scorie proteiche, il liquido cerebrospinale nel cranio deve raggiungere il sistema linfatico e, infine, i reni, dove viene elaborato insieme alle altre scorie del corpo. La nuova ricerca combina tecniche avanzate di imaging e tracciamento delle particelle per descrivere per la prima volta in dettaglio il percorso attraverso i vasi linfatici cervicali nel collo attraverso cui metà del CSF sporco esce dal cervello.

Oltre a misurare il flusso del CSF, il team di ricercatori, tra cui i primi autori dello studio Ting Du, Aditya Raghunandan e Humberto Mestre, è stato in grado di osservare e registrare la pulsazione dei vasi linfatici nel collo che aiuta a estrarre il CSF dal cervello. “A differenza del sistema cardiovascolare, che ha una grande pompa, il cuore, il fluido nel sistema linfatico viene invece trasportato da una rete di piccole pompe”, afferma Kelley. “Queste pompe microscopiche, chiamate linfangioni, hanno valvole per impedire il reflusso e sono legate insieme, una dopo l’altra, per formare i vasi linfatici”.

I ricercatori hanno scoperto che, con l’invecchiamento dei topi, la frequenza delle contrazioni diminuiva e le valvole cedevano. Di conseguenza, la velocità del liquido cerebrospinale sporco che fuoriusciva dal cervello dei topi più anziani era inferiore del 63 percento rispetto agli animali più giovani.

Un farmaco noto riavvia il flusso dei fluidi per la pulizia del cervello

Il team si è quindi messo alla prova per vedere se fosse possibile rianimare i linfangioni e ha identificato un farmaco chiamato prostaglandina F2α, un composto simile a un ormone comunemente usato in medicina per indurre il travaglio e noto per aiutare la contrazione della muscolatura liscia. I linfangioni sono rivestiti da cellule muscolari lisce e quando i ricercatori hanno applicato il farmaco ai vasi linfatici cervicali nei topi più anziani, la frequenza delle contrazioni e il flusso di liquido cerebrospinale sporco dal cervello sono entrambi aumentati, tornando a un livello di efficienza riscontrato nei topi più giovani.

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“Questi vasi sono convenientemente posizionati vicino alla superficie della pelle. Sappiamo che sono importanti e ora sappiamo come accelerarne la funzione”, afferma Kelley. “Si può vedere come questo approccio, forse combinato con altri interventi, potrebbe essere la base per future terapie per queste malattie”.

Fonte: Università di Rochester