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Quando l’immunologa Dr. Wei Cao è entrata a far parte del Baylor College of Medicine tre anni e mezzo fa, il suo primo progetto era di studiare come l’infiammazione contribuisce alla malattia di Alzheimer, la causa più comune di demenza tra gli anziani. “La comprensione attuale è che, oltre ad avere placche beta-amiloidi e grovigli di proteine tau, il cervello dei pazienti con questa condizione ha una marcata risposta infiammatoria e che questa infiammazione potrebbe essere più un problema della stessa aggregazione proteica, dice il Dr. Wei Cao, Professore associato di genetica molecolare e umana dell’ Huffington Center on Aging al Baylor.
L’infiammazione nella malattia di Alzheimer comporta l’attivazione di due tipi di cellule nel cervello: le cellule immunitarie residenti chiamate microglia e gli astrociti, cellule a forma di stella che supportano le funzioni neuronali. Inoltre, ci sono livelli elevati di citochine, molecole prodotte dalle cellule immunitarie per favorire l’infiammazione. Ma la domanda è: “in che modo l’infiammazione cronica nei cervelli con la malattia di Alzheimer porta alla disfunzione neuronale e alla conseguente neurodegenerazione e demenza?”.
Zoom sul cervello
Le placche amiloidi nel cervello delle persone con malattia di Alzheimer hanno una composizione eterogenea; per esempio, alcune possono contenere anche zuccheri, lipidi o acidi nucleici. In precedenza, Cao e i suoi colleghi hanno scoperto che le fibrille amiloidi con acidi nucleici, ma non quelle senza di essi, hanno attivato le cellule immunitarie nel sangue per produrre interferone di tipo 1 (IFN). L’IFN è una potente citochina prodotta quando le cellule immunitarie rilevano acidi nucleici, come quelli che provengono da particelle virali, nel loro ambiente. L’IFN innesca una risposta infiammatoria benefica che è la prima linea di difesa contro le infezioni virali.
“Sebbene sia meglio noto per la sua capacità di indurre uno stato antivirale nelle cellule, l’IFN è anche coinvolto nella modulazione immunitaria e nel danno tissutale associato a condizioni infettive, autoimmuni e di altro tipo. Ma, fino ad ora, l’IFN non è stato esplicitamente implicato nella malattia di Alzheimer “, ha detto Cao. “In questo progetto, ci siamo concentrati su ciò che stava accadendo nei cervelli con la malattia di Alzheimer“, ha dichiarato il Dott. Ethan R. Roy, del Baylor. “Abbiamo iniziato studiando se le microglia dal cervello erano in grado di rispondere alla combinazione di amiloide / acido nucleico producendo IFN”. Roy ha esaminato diversi modelli di topi di Alzheimer nel laboratorio del Dr. Hui Zheng, Professore di genetica molecolare e umana e Direttore dell’Huffington Center on Aging, che è anche co-principale ricercatore dello studio. Roy ha scoperto che quasi tutti i cervelli degli animali in questi modelli avevano placche contenenti acidi nucleici. “La composizione di queste placche non era stata ben caratterizzata prima”, ha detto Roy.
IFN apre la strada alla perdita di sinapsi
È interessante notare che Cao, Roy e i loro colleghi hanno scoperto che gli stessi cervelli di topo che avevano placche amiloidi con acidi nucleici hanno anche mostrato una firma molecolare che imita una risposta antivirale all’IFN. Ulteriori esperimenti hanno rivelato che gli acidi nucleici nelle placche hanno attivato la microglia cerebrale, che ha prodotto IFN che a sua volta ha innescato una cascata di reazioni infiammatorie che hanno portato alla perdita di sinapsi, le giunzioni tra i neuroni attraverso le quali comunicano. La perdita di sinapsi è una parte fondamentale della neurodegenerazione e può portare alla perdita di memoria e infine alla demenza.
