- Non esiste ancora una cura per la forma più comune di demenza, il morbo di Alzheimer.
- La Food and Drug Administration (FDA) ha ora approvato due nuovi farmaci per il trattamento del morbo di Alzheimer negli Stati Uniti, ma ripetuti studi clinici non sono riusciti a dimostrare la loro efficacia nel ridurre i sintomi.
- È noto che il metabolismo energetico cambia nel cervello che invecchia.
- Ora, un gruppo di ricercatori ha proposto che i cambiamenti nei mitocondri che si verificano prima che compaiano le placche di beta-amiloide potrebbero svolgere un ruolo nello sviluppo della malattia di Alzheimer.
La controversia ha rovinato la ricerca sull’Alzheimer nell’ultimo anno a causa dei disaccordi sull’approvazione accelerata da parte della Food and Drug Administration (FDA) di due farmaci per la malattia.
La malattia di Alzheimer è una condizione debilitante caratterizzata dalla perdita di memoria, ma colpisce anche il linguaggio e le risposte di una persona all’ambiente, secondo l’
Lo sono due farmaci recentemente approvati dalla FDA per l’Alzheimer: aducanumab e lecanemab
Poiché gli studi clinici non hanno dimostrato in modo definitivo che questi farmaci migliorino i sintomi dell’Alzheimer, alcuni ricercatori si chiedono se sia necessario prendere in considerazione obiettivi diversi per il trattamento farmaceutico della malattia di Alzheimer.
Per identificare nuovi obiettivi, i ricercatori devono esplorare altri meccanismi alla base dello sviluppo della condizione.
Uno di questi potenziali meccanismi riguarda i cambiamenti nel metabolismo energetico. Il cervello utilizza circa il 25% dell’energia utilizzata dal nostro corpo e l’interruzione di questa quantità può influire sulla sua capacità di funzionare normalmente.
Un team di ricercatori del Karolinska Institutet, Solna, Svezia, ha recentemente dimostrato che i cambiamenti nei mitocondri, la centrale elettrica della cellula, possono portare nel tempo a danni neuronali nei modelli murini della malattia di Alzheimer.
I loro risultati sono stati pubblicati sulla rivistaPsichiatria molecolare.
Mitocondri, ATP e Alzheimer
Precedenti ricerche avevano suggerito che l’Alzheimer fosse innescato da cambiamenti nel metabolismo energetico del cervello.
Uno
Gli autori del presente studio hanno ipotizzato che ciò potrebbe predisporre le persone a sviluppare l’Alzheimer più avanti nella vita. Hanno anche suggerito che questa scoperta supporta l’idea che il morbo di Alzheimer sia un disturbo “multi-hit” causato da molti cambiamenti nel cervello.
Il metabolismo energetico nelle cellule avviene nei mitocondri, che sono piccole strutture subcellulari che convertono l’energia rilasciata nel nostro cibo sotto forma di glucosio in energia attraverso un processo chiamato fosforilazione ossidativa. Questo processo crea adenosina trifosfato (ATP), una molecola che può essere utilizzata per produrre energia dalla cellula.
L’interruzione di uno qualsiasi di questi meccanismi può influenzare il metabolismo energetico.
L’interruzione del metabolismo energetico è stata collegata anche all’infiammazione nelle persone con malattia di Alzheimer, un altro cambiamento nel cervello che caratterizza la malattia ma è poco compreso.
Il dottor Theodore Strange, presidente associato di medicina presso l’ospedale universitario di Staten Island e specialista in geriatria, che non era coinvolto nella ricerca, ha detto Notizie mediche oggi:
“[W]on tutte le fasi della medicina, comprese le malattie cardiache e il colesterolo, abbiamo a che fare con la parte infiammatoria. Penso [this] sarà l’area in cui probabilmente vedremo qualche svolta [regarding Alzheimer’s]dove possiamo indirizzare la risposta immunologica”.
Aumento dell’attività mitocondriale prima dell’Alzheimer
I ricercatori hanno utilizzato modelli murini geneticamente modificati che mostravano la patologia del morbo di Alzheimer nel cervello in una serie di esperimenti per studiare come cambia il metabolismo energetico nel cervello.
In primo luogo, hanno decifrato quali geni venivano trascritti nelle cellule neuronali in un’area del cervello del topo chiamata ippocampo osservando l’RNA, che segnala le molecole prodotte dopo la lettura del DNA. Hanno anche esaminato il livello di ATP e i livelli di ossigeno nelle cellule, così come altri marcatori, per determinare come funzionava il metabolismo energetico.
Hanno scoperto che prima che i topi sviluppassero la patologia del morbo di Alzheimer, l’attività mitocondriale era aumentata. A sostegno di ciò, hanno anche scoperto che erano aumentati anche i geni coinvolti nella fosforilazione ossidativa.
Questa scoperta è stata sorprendente poiché ricerche precedenti avevano dimostrato che la malattia di Alzheimer può essere prevista mediante la fosforilazione ossidativa
Confermando il ruolo dei mitocondri nell’Alzheimer
I ricercatori hanno poi dimostrato che una volta che le placche di beta-amiloide cominciavano a formarsi nel cervello dei topi, questo aumento del metabolismo nei mitocondri veniva invertito, forse come meccanismo compensatorio.
Allo stesso tempo, si è verificata una forte risposta infiammatoria, suggerendo che l’iniziale aumento della fosforilazione ossidativa osservata ha reso i neuroni vulnerabili al danno ossidativo, che può innescare una risposta infiammatoria.
In ulteriori esperimenti, i ricercatori hanno studiato i cambiamenti che sono comparsi negli spazi tra i neuroni del cervello conosciuti come sinapsi.
Hanno scoperto che al loro interno si erano accumulate vescicole progettate per degradare le proteine, influenzando la segnalazione e interrompendo l’accesso alle proteine necessarie.
Gli autori dello studio hanno proposto che questa interruzione potrebbe spiegare alcuni dei sintomi osservati nei pazienti affetti da Alzheimer.
Modelli umani e topi di Alzheimer
La prof.ssa Maria Ankarcrona, co-autrice dello studio, del Dipartimento di Neurobiologia, Scienze della Cura e Società, presso l’Istituto Karolinska, ha detto MNT in un’intervista hanno detto che erano “molto felici perché è una sorta di conferma almeno di ciò su cui ho lavorato per molti anni con il ruolo dei mitocondri e del morbo di Alzheimer”.
Il co-autore principale, il dottor Per Nilsson, professore associato presso il Dipartimento di Neurobiologia, Scienze della Cura e Società, presso l’Istituto Karolinska, ha affermato che l’uso di questo modello animale di Alzheimer ha permesso loro di individuare l’età in cui hanno avuto luogo i cambiamenti
“Il lavoro su modelli animali preclinici ci offre la possibilità di seguire le cose nel tempo”, ha spiegato. “E la malattia di Alzheimer è davvero una malattia dipendente dal tempo.”
“E poi, ovviamente, negli esseri umani ci sono alcune restrizioni. Cosa possiamo fare negli esseri umani [is that] possiamo osservare il tessuto cerebrale post-mortem, possiamo usare tecniche di imaging per osservare il cervello di pazienti vivi. Ma qui possiamo [look at it on] a livello molecolare, analizzare le cose in modo più dettagliato”, ha aggiunto il dottor Nilsson.
Un barlume di speranza nella cura dell’Alzheimer
Il dottor Viharkumar Patel, professore assistente presso la Divisione di Patologia Clinica presso l’UC Davis Health, Sacramento, California, che ricerca la metabolomica della malattia di Alzheimer e ha studiato i cambiamenti del metabolismo energetico, ma non è stato coinvolto nello studio attuale, ha definito l’articolo “eccitante .”
“Penso che questo sia in linea con ciò che dobbiamo considerare in termini di patogenesi della malattia di Alzheimer”, ha affermato il dottor Patel. “Come forse saprai, molto di ciò che sappiamo proviene da individui che hanno avuto una demenza conclamata a causa del morbo di Alzheimer, che è essenzialmente uno stato terminale.”
“E così, le placche e i grovigli che vediamo, sappiamo che probabilmente sono tutti prevalenti lì, ma non sappiamo veramente cosa li spinge”, ha aggiunto.
Il dottor Strange ha detto che, sebbene i risultati dei modelli murini non fossero applicabili al trattamento dei suoi pazienti, gli hanno dato speranza per un’eventuale cura per la malattia di Alzheimer.
“Sono sicuro che con la nostra attuale tecnica scientifica, e con alcune delle cose che ora sappiamo, ci sarà una svolta. Penso che siamo vicini in realtà, penso che siamo più vicini di quanto lo siamo mai stati”, ha detto.
“Almeno dà speranza a una malattia che [once] non aveva speranza. Penso che dobbiamo sempre offrire un barlume di speranza sia alle famiglie che ai pazienti”, ha detto MNT.
